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Titre :
Le pôle mouvement
Légende - Résumé :
Depuis 1998, à Rennes, des chercheurs (biomécanique, informatique, physiologie), des médecins, des kinésithérapeutes et des sportifs, mettent en commun leurs compétences pour analyser et améliorer le geste sportif. Cette équipe constitue le Pôle mouvement .
Leur approche est basée sur l'utilisation des techniques d'acquisition 3D du mouvement, associée au traitement de données biomécaniques et physiologiques par l'informatique.
Dans les gymnases, dans les laboratoires, le film accompagne les expériences en cours et les premiers résultats.
Les différents acteurs du Pôle mouvement évoquent l'intérêt du projet et les perspectives d'avenir pour la recherche dans ce domaine.
L'équipe du Pôle mouvement :
- le laboratoire de physiologie et de biomécanique de l'exercice musculaire - Université Rennes II,
- le projet SIAMES (Synthèse d'Images, Animation, Modélisation et Simulation) - INRIA Rennes-IRISA,
- l'IFMK (Institut de Formation des Masso-Kinésithérapeutes),
- le Centre de rééducation fonctionnelle adulte du CHU de Rennes,
- l'INSEP (Institut National du Sport et de l'Éducation Physique).

Conseiller scientifique : Franck Multon
Nom de fichier :
Inria-461-pole_mouvement.mp4
Titre :
Le pôle mouvement
Année :
2000
Durée (min) :
00:32:30
Publications :
https://videotheque.inria.fr/videotheque/doc/461
Autres versions :
Master VF : 461
Master VEN :
Autre : Lien externe :
Lien Equipe-projet :
Lien Centre de Recherche :
Mots clés :
N° master :
461
Durée :
32 min 30 sec
IsyTag :
- - · - ··· - ' - analyse - athlète - athlète‚ - c' - cadre - caméra - caméras‚ - certain - d' - dépense - développement - différent - énergie - essayer - est - est-à-dire - exemple - extrêmement - handball‚ - image - intéresser - L' - mécanique - mettre - mouvement - mouvement· - mouvement‚ - n' - outil - particulier - point - pôle - pouvoir - problème - qu' - qui‚ - recherche - résultat - secteur - sportif‚ - système - technique - tout-à-fait - trampoline - type - voir
Transcription automatiqu :
muni à utiliser des techniques qui apparaissent rudimentaires mais qui permet à eux mouvement qui se développe de plus en plus utilisé la technique chrono photographique dont on voit des vestiges au musée de bonn musée marais et ce technique se sont par la suite un peu perfectionnés utilisés par bernstein et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décomposition de mouvement de la revue ops éducation physique et sport ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine puisqu'pouvait aller avec certains stroboscopique sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde ce qui était même remarquable depuis ce sont surtout euh les caméscopes portable de par leur facilité d'utilisation sont utilisés en particulier par e cintas entraîneur d'athlétisme tout monde connaît et puis maintenant pour avoir des choses précises est vraiment étudié dans l'ensemble du l'espace on utilise des caméras de type infrarouge qui euh en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient à rayons infrarouges vers des capteurs plus aux articulations voilà à peu près ce que sont ce que représente l'évolution de cette technique d'étude du mouvement a travers du siècle jusqu'à cinq kilomètres heure rouge on est à dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à eux mouvement qui se développe de plus en plus utilisé la technique chrono photographique dont on voit des vestiges au musée de bonn musée marais et ce technique se sont par la suite un peu perfectionnés utilisés par bernstein et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décomposition de mouvement de la revue ops éducation physique et sport ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine puisqu'pouvait aller avec certains stroboscopique sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde ce qui était même remarquable depuis ce sont surtout euh les caméscopes portable de par leur facilité d'utilisation sont utilisés en particulier par e cintas entraîneur d'athlétisme tout monde connaît et puis maintenant pour avoir des choses précises est vraiment étudié dans l'ensemble du l'espace on utilise des caméras de type infrarouge qui euh en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient à rayons infrarouges vers des capteurs plus aux articulations voilà à peu près ce que sont ce que représente l'évolution de cette technique d'étude du mouvement a travers du siècle jusqu'à cinq kilomètres heure rouge on est à dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette mouvement qui se développe de plus en plus utilisé la technique chrono photographique dont on voit des vestiges au musée de bonn musée marais et ce technique se sont par la suite un peu perfectionnés utilisés par bernstein et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décomposition de mouvement de la revue ops éducation physique et sport ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine puisqu'pouvait aller avec certains stroboscopique sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde ce qui était même remarquable depuis ce sont surtout euh les caméscopes portable de par leur facilité d'utilisation sont utilisés en particulier par e cintas entraîneur d'athlétisme tout monde connaît et puis maintenant pour avoir des choses précises est vraiment étudié dans l'ensemble du l'espace on utilise des caméras de type infrarouge qui euh en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient à rayons infrarouges vers des capteurs plus aux articulations voilà à peu près ce que sont ce que représente l'évolution de cette technique d'étude du mouvement a travers du siècle jusqu'à cinq kilomètres heure rouge on est à dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn musée marais et ce technique se sont par la suite un peu perfectionnés utilisés par bernstein et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décomposition de mouvement de la revue ops éducation physique et sport ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine puisqu'pouvait aller avec certains stroboscopique sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde ce qui était même remarquable depuis ce sont surtout euh les caméscopes portable de par leur facilité d'utilisation sont utilisés en particulier par e cintas entraîneur d'athlétisme tout monde connaît et puis maintenant pour avoir des choses précises est vraiment étudié dans l'ensemble du l'espace on utilise des caméras de type infrarouge qui euh en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient à rayons infrarouges vers des capteurs plus aux articulations voilà à peu près ce que sont ce que représente l'évolution de cette technique d'étude du mouvement a travers du siècle jusqu'à cinq kilomètres heure rouge on est à dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine puisqu'pouvait aller avec certains stroboscopique sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde ce qui était même remarquable depuis ce sont surtout euh les caméscopes portable de par leur facilité d'utilisation sont utilisés en particulier par e cintas entraîneur d'athlétisme tout monde connaît et puis maintenant pour avoir des choses précises est vraiment étudié dans l'ensemble du l'espace on utilise des caméras de type infrarouge qui euh en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient à rayons infrarouges vers des capteurs plus aux articulations voilà à peu près ce que sont ce que représente l'évolution de cette technique d'étude du mouvement a travers du siècle jusqu'à cinq kilomètres heure rouge on est à dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les caméscopes portable de par leur facilité d'utilisation sont utilisés en particulier par e cintas entraîneur d'athlétisme tout monde connaît et puis maintenant pour avoir des choses précises est vraiment étudié dans l'ensemble du l'espace on utilise des caméras de type infrarouge qui euh en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient à rayons infrarouges vers des capteurs plus aux articulations voilà à peu près ce que sont ce que représente l'évolution de cette technique d'étude du mouvement a travers du siècle jusqu'à cinq kilomètres heure rouge on est à dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· jusqu'à cinq kilomètres heure rouge on est à dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le CO2 c'est-à-dire ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· ça c'est qu'un aspect global du mouvement on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation si on veut s'aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par athlète il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant l'énergie mécanique peut ensuite représenter en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capable de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps par exemple nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain ici l'énergie due à la translation du centre de masse et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· type d'approche qui mixte la physiologie et la bio mécanique est-ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· l'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur arnaud aldi alain riia qui dirige l'équipe siam ses deux partenaires sont venus se greffer l'de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à mille par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du siège alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement on s'est tourné pour le financement va naturellement vers le ministère des sports et puis vers la région tous les deux euh on parle ont répondu présent et en particulier le ministère des sports euh a donné à cette association le titre de pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils le suivi scientifique de l'entraînement paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs paul mouvement a eu comme premier partenaire la fédération de trampoline qui en mille neuf cents quatre-vingt dix-huit a fait confiance à cette équipe pour nous cela représentait un véritable challenge dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées nous permettait de la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de capacité à étudier on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· on est train de voir si elle voit ici ça le plus haut à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible à l'envers si je monte décembre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre la caméra trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop trop renaissant encore un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon au moment où je te parle je suis monté sur un j'essaye début par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra serai plus prudent parce là on avance quand même bon j'espère que demain parce que là on commence à voir au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience au plafond le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· le système de nikon et d'un système de capture mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs comme ceux-ci on place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place place sur le comédien ou sur le patient ou dans le cadre un athlète et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant on fume en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras plusieurs points de système place à rennes est cette caméra soixante mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 mettre une ici comme cela quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais quatre caméras déjà opèrent cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième merah euh à mi-hauteur encore par la caméra pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur pense vraiment que le fait avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été fusil euh ça ça nous apporte ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique va nous développer euh ça va nous donner des chiffres qu'est-ce que ça veut dire réalité intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière donc savoir y ce il qu'a derrière ça elle est aussi aiguisée par la pratique par notes vécues par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience première étape importante c'est calibrer le système c'faire en sorte que chacune des caméras connaissent sa position par rapport aux autres pourquoi reconstruire en trois grâce ce repère constitue donc déjà on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer euh en fait grâce à ça l'axe x l'axe où y est l'z qui rencontre pour ça il faut que les caméras les caméras voient ce repère qui va donc ensuite le verrons un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme interactif position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres par trois ondulations on va pouvoir reconstruire les données trois deuils c'est fondamental si tu rashad tu pas travailler jean pierre bedjaoui on a positionné une caméra spéciale elle ne te voit pas toi on voit que c'là que tu vas sur le court donc on va essayer de prendre pour mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement en fait repéré par euh par le mouvement chaque de chacun de ces petits points là au au cours du temps cette font mal on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardais en gros on a le plan dans lequel tu regarde on d'le mouvement notait membre élu de tout le en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait qu'on va demander c'est trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline en fait il faut comprendre que les gens du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation nous on est utilisateurs dans une autre logique leur niveau de modélisation du geste sportif est là il donc un lien directionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et euh fait d'avoir quelqu'un comme franck qui soit à la fois dans les deux structures bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu abordant la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· le grand jour donc on a euh deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national national étant calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace en fait volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le droit petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements petit peu par rapport à ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline célèbre on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va mettre deux ou trois ou quatre de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 de marqueurs cet épais parcours qui n'a jamais offert un volume aussi important à c'est dire là que on monter jusqu'à quasiment huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut un à la base ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu on faire l'acquisition purement images de caméras pas vraiment intéressantes entrées la reconstruction se fait dans les trente secondes voire une minute au maximum poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''poursuite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite il y a d'autres traitements qui viennent à la suite ou sont traités etc pourra pas faire aujourd'hui et on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse euh de l'exploitation que nous pouvions faire ces images et très vite on a pensé que toutes ces images seraient bonnes euh au plan didactique pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur de brevet d'état deuxième degré ou de brevet d'etat premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré sur un fond de foule on voit comment va se passer la séance on va d'abord faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement chandelle tu vas te mettre un café pour avoir ta morphologie et l'ordinateur que ça c'est la clavicule ça c'est ton sternum ça c'est on est et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement affiché on va essayer pour voir ce qui tombe et ce qui tombe on allait se kutcher comme ça c'est le remake d'orange chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· chercheurs poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de athlète et pour c'est c'est extrêmement intéressant parce que bien évidemment il est intéressant d'étudier ce problème à l'occasion de nos pratiques mais il est encore plus intéressant de pouvoir réponde à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète et je qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction il est illusoire de parler de recherche à court terme ce qui est parfois un peu difficile à faire passer au des gens euh les entraîneurs que sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien qui des solutions efficaces mais qui aimeraient bien aussi part avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà en soi ce thème cette caméra en france en tout cas c'est quelque chose d'assez net dans ce milieu et là encore cette dimension euh disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un systèmes 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension disciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent y il n'a aucune équipe disciplinaire en france ou en europe utilisons un système sur le dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· dynamique s'qui créé il y a belles choses euh je pense vraiment que si la nous on n'utilise pas ces choses là on passe à côté de quelque chose de fabuleux je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair ce qui nous encadre extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalent et puis extrêmement compétent sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents sait pertinemment être à leurs côtés et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite rapport à l'autre côté puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ l'autre côté ce qui touche aux fédérations c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes nos expériences m'intéressent particulièrement l'analyse et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ et par la suite l'optimisation du tiers-monde c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation c'est plus les handball on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse on regarde un petit peu en arrière la revue de la direction technique nationale les approches du handball euh la dernière étude qui a été faite mille neuf cents quatre-vingt douze et faisait référence à un kilogramme qui datait de mille neuf cents soixante treize donc autant dire que euh il y a des besoins notamment parce que le jeu évolué les tireurs plus les mêmes les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses seulement grandit cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé vois beaucoup plus de tireurs de près des tirs en appuyant des tirs vite toutes ces analyses notamment sur le temps et sur la mécanique du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement quasiment une sorte entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous que à la fois nous on a des attentes on a des exigences peut-être sur le plan sportif euh finalement c'est un peu nous qui est question non sur les modalités de recherche sur les orientations de la recherche euh la réponse après qu'il nous apporte c'est ce qu'on faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant faire pour l'instant ce qu'il faut attendre et ce qu'il faut qu'on se perfectionnent sur certains sur points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques sur certains points informatiques mais la serait c'est un discours qui commence moi à m'échapper mais en fait c'est c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement euh euh le le l'outil euh perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient va devenir de plus en plus performant en ce concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant·
En ce qui concerne concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne concerne les quatre partenaires on a eu l'idée de développer euh ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques particulier le secteur du handicap qui comme le secteur sportif d'ailleurs peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice qui lui a un passé beaucoup plus ancien a qui déjà fait ses preuves au niveau international publie caution seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications seulement quatorze graphiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui seront encore dans l'anomalie climatique observée au cours de l'acquisition une d'voix entre l'émotion pardon c'est mot il restera plus que le le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''il reste pour nous ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh systématique de la marche si on veut vraiment améliorer la marche pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil sens clinique en fait le le patient on le regarde marcher on peut faire la vidéo euh vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo vidéo mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça ça ne permet pas à tout coup d'identifier le le le muscle que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· que avec cette technique là en couple en ministre du mouvement plus je vais être mieux graham ça nous permet de remonter jusqu'aux muscles en cause et nous on allait le traiter de façon départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· départ faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· faut savoir l'éducation est discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même discipline empirique les bons romans un grand besoin de technique objective et pratique pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''pas de traitements on ne dispose pas des instruments qui permettent choisir telle telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou anomalie pas du moindre pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine que ceci pour nous apporte entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· entre quatre cents technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· technique en elle relativement récente encore sent qu'on dispose quand même beaucoup de recherches je que cette validation sera soit effectivement l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport objectif c'est précisément de coupler les mesures aux mesures alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport notre objectif ici alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là cela pourra être également intéressant on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'impose sur le vélo la charge qui est développée la cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis il s'd'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve effort qui consiste à demander à l'ensemble réalisé pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ quarante pour cent c'est possibilité maximale donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution réponse métabolique en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger cet enfant particulier rapport à l'enfant soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· soixante douze bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque bon là on va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer intérêt principal ici alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est le calcul de la dépense énergétique et donc euh pour calculer la dépense énergétique on tient compte de la consommation d'oxygène c'est à dire de courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe est en rouge on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique litres d'oxygène et donc on peut qu'on peut calculer haut en kilos calories la dépense par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute on peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique donc calculées cet appareil avec les données euh systématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculé par l'appareil d'analyse euh très dimensionné du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétique avec la dépense énergétique même s'il a évidemment la corrélation n'est pas parfaite ça permet d'avoir une une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une très intéressante surtout si on prend le même sujet qu'on le fait passer plusieurs fois donc là on peut on peut l'évolution euh peu c'est également de comparer le sujet on trouve pour l'instant ce n'est pas euh on on on est encore au stade de la recherche bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· bien sûr le mouvement n'est pas uniquement les prisonniers c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation de la performance des niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation e le suivi de la performance des athlètes· niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· niveau derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· derens dans projet siam nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du pôle mouvement nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de qualité cet exemple il lien affiché qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations entre autres des poids qui disparaissent et des segments qui ne sont pas complets à l'origine on n'est capable de différencier le coude du poignet et euh on toujours ces manque d'information ces points qui disparaissent donc ce n'est pas exploitable directement voilà ce qu'on en obtient au final après traitement on a plus aucun point manquant dans la figure euh on obtient les angles à chaque articulation ces angles sont pour des calculs mécanique mais permet aussi dans le cadre de cette athlète si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici cette athlète a un léger traumatisme c'est à dire il qu'a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés comme les trajectoires sont filtrées donc utilisables pour faire des calculs de mécanique on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune de des petites parties d'énergie la performance totale on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche en diminuant ces mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements pour des vitesses plus faibles pour rendre les raisins la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche plus compréhensible possible par le monde le domaine sportif on ne pas se contenter de montrer ce personnage composé de segment verts on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse plus facilement perceptible par l'athlète pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègre toutes les connaissances de recherche qu'on a pu euh entreprendre images de synthèse nous concernent d'un point de vue recherche euh à plusieurs titres le premier point concerne euh évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et dans ce cas nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse et le support qui va nous permettre de visualiser des résultats tsinghua deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· deuxième point qui est assez fondamental c'est que la restitution visuelle de mouvement réaliste n'est pas utilisée dans les domaines appliqués hâtifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis à vis d'images générées il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles va procurer vis-à-vis de l'expérience acteurs euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des euh perception euh sensorielle tout à fait particulière qui sont nécessairement certaines applications dans le cadre du handball la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux c'est à dire ce qui revient d'un athlète à l'autre ou euh un même athlète une évolution suivant l'entraînement peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· peu à n'importe quel moment arrêter le mouvement tourné autour essayer d'avoir deux points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il avait problème à l'articulation du genou ces problèmes vont se manifester par des ondulations tout à fait spécifiques on peut voir que le face tirs provoquent certaines pathologies le but c'est d'étudier le point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· aussi très important dans cadre du handball c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tiers-monde handball on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste une phase préparation qui correspond à l'armée à une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· le cas du le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur et d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline par exemple athlète peut très bien partir en sato comme c'est le cas sur cette image et transformer ce salto en vrille en vol ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· ce qui est aussi intéressant indirectement exploitable par l'athlète c'est euh de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· on demande à l'athlète qui s'y passait si effectivement elle est étendue à la verticale ne s'est pas trompée effectivement à la verticale il était attendu dans la majorité des cas les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas l'exemple que l'on voit foule foule foule c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois salto et trois avril qui par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles par très très peu de d'athlètes si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· supporter ce genre d'accélérations on peut aller jusqu'à des accélérations d'un objet qui sont largement une à celle subie par les pilotes de chasse donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce de mouvement ce genre de pratique le laboratoire de bio mécanique de pôle de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances bio mécaniques et physiologiques de leurs études et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation des informations vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on associer des informations de type mieux mécaniques exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse même si on n'pas a en plaisant en trois dimensions sur une séquence catastrophe longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite a partir de ces informations athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite Toujours à partir de ces informations‚ athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple de diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite Toujours à partir de ces informations‚ l'athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple diverses stratégies différentes de mouvements vous avez vu ici une du mouvement était complètement modifié le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en trois d cela donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement avenir en terme de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite Toujours à partir de ces informations‚ l'athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple diverses stratégies différentes de mouvements Voilà‚ vous avez vu ici une partie du mouvement était complètement modifiée‚ le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en 3D‚ cela ne donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement· L'avenir en termes de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif essentiellement de notre la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite Toujours à partir de ces informations‚ l'athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple diverses stratégies différentes de mouvements Voilà‚ vous avez vu ici une partie du mouvement était complètement modifiée‚ le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en 3D‚ cela ne donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement· L'avenir en termes de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif concerne essentiellement de notre côté la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de a à z concernant la l'analyse du mouvement sportif le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés c'est-à-dire d'être capable de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation mille neuf cents quatre-vingt dix-huit le pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives a produit des résultats de recherche en course trampoline et handball qui allie à la fois des données et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite Toujours à partir de ces informations‚ l'athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple diverses stratégies différentes de mouvements Voilà‚ vous avez vu ici une partie du mouvement était complètement modifiée‚ le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en 3D‚ cela ne donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement· L'avenir en termes de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif concerne essentiellement de notre côté la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de A à Z concernant l'analyse du mouvement sportif· Le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés‚ c'est-à-dire d'être capables de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation· Depuis 1998‚ le Pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives‚ a produit des résultats de recherche‚ en course‚ trampoline et handball‚ qui allient à la fois des données physiologiques et bien mécaniques ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques particulièrement l'haltérophilie la répond que nous allons donc travailler avec ces fédérations plus ces résultats vont être étendu à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite Toujours à partir de ces informations‚ l'athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple diverses stratégies différentes de mouvements Voilà‚ vous avez vu ici une partie du mouvement était complètement modifiée‚ le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en 3D‚ cela ne donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement· L'avenir en termes de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif concerne essentiellement de notre côté la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de A à Z concernant l'analyse du mouvement sportif· Le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés‚ c'est-à-dire d'être capables de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation· Depuis 1998‚ le Pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives‚ a produit des résultats de recherche‚ en course‚ trampoline et handball‚ qui allient à la fois des données physiologiques et biomécaniques· Ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques‚ plus particulièrement l'haltérophilie et la gymnastique rythmique‚ nous allons donc travailler avec ces fédérations· De plus‚ ces résultats vont être étendus à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique· d'un vue de point médical nous mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain l'avenir du pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui en particulier ça c'est évident par ailleurs le secteur sportif qui est le premier demandeur d'analyse parle ce pôle mouvement mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo sont très demandeurs d'un indice du mouvement puis également le secteur automobile tout dernièrement et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques et le suivi physiologique des sportifs bon je crois que l'avenir s'annonce chargée en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif faut qu'on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes on n'oublie pas que la mission première manisa demande à une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche
L'étude du mouvement c'est le début du siècle en fait avec Marais Domenic qui ont utilisé des techniques qui paraissent rudimentaires mais qui sont tout-à-fait essentielles à cette étude du mouvement qui se développe de plus en plus ils ont utilisé la technique chronophotographique dont on voit des vestiges au musée de Bonn au musée Marais et ces techniques se sont par la suite un peu perfectionnées utilisées par Bernstein déjà et puis ensuite jusque dans les années cinquante les années soixante et on en trouve encore des apparitions dans les décompositions de mouvement de la revue EPS éducation physique et sport Ensuite ces techniques ont évolué grâce aux techniques photographiques‚ et on a trouvé essentiellement les études de type stroboscopique qui ont permis une analyse du mouvement plus fine‚ puisqu'on pouvait aller avec certains stroboscopes sur le mouvement humain jusqu'à 1000 par seconde‚ ce qui était quand même remarquable‚ depuis ce sont surtout les les caméscopes portables‚ de par leur facilité d'utilisation‚ qui sont utilisés en particulier par Pierre Cintas l'entraîneur d'athlétisme que tout le monde connaît‚ et puis maintenant pour avoir des choses précises et vraiment étudiées dans l'ensemble de l'espace‚ on utilise des caméras de type infrarouge qui‚ en fait dont le principe c'est d'envoyer un rayon qui revient‚ un rayon infrarouge vers des capteurs placés aux articulations· Voilà à peu près ce que sont‚ ce que représente l'évolution de ces techniques d'étude du mouvement rapidement à travers le siècle· Jusqu'à 5 km par heure c'est vraiment très net· En vert on a la ventilation‚ en rouge on a le Vo2 c'est-à-dire la consommation d'oxygène et puis en bleu on a le co2 puis là on voit bien que cette consommation augmente nettement au-delà de certaines vitesses· Et ça c'est qu'un aspect global du mouvement‚ on ne sait pas ce qui a causé cette augmentation‚ et si on veut s'intéresser aux causes‚ on est obligé de regarder ce qui s'est passé d'un point de vue mécanique· Et donc pour accéder à l'énergie mécanique totale dépensée par l'athlète‚ il est nécessaire de mesurer le mouvement de chacun des segments du corps humain‚ comme nous le voyons ici pour la marche qui a été effectuée à l'instant· L'énergie mécanique peut ensuite être représentée en fonction de la vitesse de la même manière que l'énergie physiologique on est capables de mettre en avant les contributions de chacune des parties du corps· Ici par exemple‚ nous avons représenté l'évolution de l'énergie mécanique en fonction de la vitesse pour différentes contributions‚ exemple ici la contribution de gesticulation des segments du corps humain‚ ici l'énergie due à la translation du centre de masse‚ et on peut s'intéresser par exemple à l'énergie consommée pendant la rotation du genou· Ce type d'approche‚ qui mixe la physiologie et la biomécanique‚ c'est ce qu'on cherche à mettre en avant au sein du pôle mouvement· L'idée du pôle mouvement est née de l'association avec l'équipe du professeur Arnaldi à l'INRIA qui dirige l'équipe SIAMES et à ces deux partenaires sont venus se greffer l'école de kinésithérapie et le service de rééducation fonctionnelle adulte du CHU· Alors ensemble on a décidé d'acquérir des outils pour l'analyse du mouvement‚ et on s'est tourné pour le financement naturellement vers le ministère des Sports et puis vers la région· Tous les deux ont répondu présent et en particulier le ministère des Sports qui a donné à cette association le titre de Pôle mouvement dont l'objectif est la recherche dans le domaine du sport et le développement d'outils pour le suivi scientifique de l'entraînement des sportifs Le Pôle mouvement a eu comme premier partenaire la Fédération de trampoline qui en 1998 a fait confiance à cette équipe‚ et pour nous cela représentait un véritable challenge‚ dans la mesure où les figures réalisées par ces athlètes sont véritablement très complexes et nous permettaient de faire la preuve de notre capacité à étudier ces différentes techniques· On est train de voir si elle voit par exemple d'ici‚ du sol‚ la toile‚ jusqu'au plus haut possible c'est-à-dire pour nous‚ ça va être là· Elle a la tête à l'envers - si je monte‚ ça doit descendre Hélène‚ tu peux essayer de reculer la caméra‚ là-haut··· voilà hop hop hop pas trop redescends‚ encore··· un petit peu‚ oui c'est bon Là tu vois au moment où je te parle je suis monté sur un trampoline avec des marqueurs‚ et j'essaye d'être vu par une caméra Et on n'en a que 3 de placées y'en a encore 4· Ce serait plus prudent parce là on avance quand même tout doucement tout doucement bon j'espère que demain on va avancer plus vite hein parce que là on commence à avoir de l'expérience Ouais là il faut la mettre au plafond··· Alors le système d'· · · est un système de capture de mouvement en trois dimensions basée sur des marqueurs‚ comme ceux-ci‚ qu'on place sur le comédien‚ ou sur le patient‚ ou dans notre cadre sur un athlète‚ et on va réussir à avoir la position dans l'espace de ce marqueur à chaque instant· On filme en fait en trois dimensions en utilisant plusieurs caméras‚ plusieurs points de vue· Le système en place qui est à Rennes est un système 7 caméras 60 On va en mettre une ici·
- Ah non là
- Là comme ça
- Ouais On a posé 4 caméras déjà au plafond0130 c'est la cinquième on va placer une sixième caméra à mi-hauteur encore par-là et une septième caméra à mi hauteur Je pense vraiment que le fait d'avoir d'été professeur d'éducation physique‚ ça nous apporte vraiment‚ ça nous amène à avoir un autre regard et ça évite surtout de mon point de vue l'utilisation de l'outil comme quelque chose de magique‚ qui va nous développer ça va nous donner des chiffres‚ des courbes‚ qu'est-ce que ça veut dire en réalité· Nous ce qui nous intéresse c'est de savoir ce qu'y il a derrière· Donc savoir y ce il qu'a derrière· Ça va être aussi aiguisé par la pratique par notre vécue par notre expérience La première étape importante c'est de calibrer le système‚ c'est de faire en sorte que chacune des caméras connaisse sa position par rapport aux autres pour pouvoir reconstruire en 3D· Grâce à ce repère que je constitue donc de deux tiges‚ on va repérer en fait grâce à ça l'axe x l'axe y et l'axe z qui rencontre ici· Pour ça il faut que les caméras‚ toutes les caméras voient ce repère qui va donc constituer le zéro· C'est un algorithme itératif· La position de chaque caméra par rapport aux autres et après par triangulation on va pouvoir reconstruire les données 3D‚ c'est fondamental‚ si tu rates ça tu peux pas travailler‚ garbage in garbage out· Tu vois les caméras qu'on a positionnées sont des caméras spéciales‚ elles ne te voient pas toi elles ne voient que ces boules-là que tu as sur le corps· Donc on va essayer de prendre ton mouvement qui sera en fait repéré par le mouvement de chacun de ces petits points là au au cours du temps· ''Tu dis si elles te font mal·''donc là tu vois on essaye de repérer avec ça en fait dans quelle direction tu regardes‚ en gros on a le plan dans lequel tu regardes et on essaie d'avoir le mouvement de tes membres‚ et de tout le corps en fait Donc ce qu'on va te demander c'est de te mettre sur le trampoline En fait il faut bien comprendre que les gens‚ dans le domaine du geste sportif sont utilisateurs dans une certaine mesure de nos technologies de visualisation mais nous on est utilisateurs dans une autre logique de leur niveau de modélisation du geste sportif et là il y a donc un lien bidirectionnel qui est extrêmement fort dans le cadre de ce pôle et le fait d'avoir quelqu'un comme Franck qui soit à la fois dans les deux structures est bien entendu extrêmement important pour la bonne marche de ce type de collaborations· C'est le grand jour donc on a le deuxième au niveau national qui est présent‚ le troisième au niveau national‚ on est en train de calibrer l'espace on est en train de définir en fait le volume dans lequel ils auront le ''droit''de faire leurs mouvements donc ça c'est un petit peu par rapport à eux ensuite on va pouvoir les équiper des marqueurs et les faire sauter sur le trampoline en les laissant assez librest on va en mettre 32 ou 34 autant de marqueurs ça a été fait par contre ce qui n'a jamais été fait c'est un volume aussi important c'est à dire que là que on monter jusqu'à quasiment sept huit mètres de haut sur un volume à la base qui fait 4 mètres par 4 mètres ça a jamais été réalisé pour l'instant et donc c'est un petit peu l'inconnu Quand on va faire l'acquisition‚ il y a une partie qui est purement images‚ traitée par les caméras‚ qui n'est pas vraiment intéressante à montrer‚ et la reconstruction se fait dans les trente quarante secondes voire une minute au maximum‚ pour avoir des points ''C'est impressionnant·''Donc on va pouvoir leur montrer tout de suite leur mouvement‚ et avoir leurs réactions tout de suite Après‚ il y a d'autres traitements qui viennent à la suite‚ qui sont traités par exemple par l'INRIA etc qu'on pourra pas faire aujourd'hui‚ mais on va essayer de leur rendre ces résultats plus complets le plus tôt possible· Quand ce travail a commencé on s'est aperçu de la richesse et de l'exploitation que nous pouvions faire de ces images et‚ très vite‚ on a pensé que toutes ces images seraient bonnes‚ au plan didactique‚ pour préparer des formations d'entraîneur‚ de brevet d'État deuxième degré ou de brevet d'État premier degré ''··· 9G même je suis même monté à 9G sur un full full···''··· Tu vois comment va se passer la séance - on va d'abord te faire une acquisition de mouvement sur des chandelles· Tu vas te mettre en écarté pour avoir ta morphologie et l'ordinateur va apprendre que ça c'est ta clavicule ça c'est ton sternum ça c'est ton épaule et va pouvoir comme ça reconstruire automatiquement tes fichiers· On va essayer pour voir ceux qui tombent et ceux qui tombent on va les scotcher un peu mieux· T'es d'accord· Comme ça c'est bon‚ ça te va··· le remake d'Orange Mecanique· Le chercheur poursuit à la fois ce type de de recherches mais se met à la disposition de l'entraîneur et de l'athlète‚ et pour nous c'est extrêmement intéressant parce que‚ bien évidemment‚ il est intéressant d'étudier x problèmes à l'occasion de nos pratiques‚ mais il est encore plus intéressant de pouvoir répondre à des questions que se posent l'entraîneur et l'athlète· Et je crois qu'avec ce type de saisie euh nous sommes dans la bonne direction·
Il est illusoire de parler de recherche à court terme‚ ce qui est parfois un peu difficile à faire passer auprès des gens‚ les entraîneurs qui sont confrontés au quotidien et qui aimeraient bien‚ qui ont des solutions qui sont efficaces puisqu'ils gagnent‚ mais qui aimeraient bien aussi parfois avoir d'autres moyens d'approche et pour lesquels on a on éprouve nous quelquefois des difficultés à entrer en contact·
L'L'usage du système dans la recherche est relativement courant mais pas cette dimension déjà‚ en soi‚ un système 7 caméras‚ en France en tout cas c'est quelque chose d'assez neuf dans ce milieu et là encore cette dimension pluridisciplinaire fait que l'usage en est extrêmement différent - il n'y a aucune équipe pluridisciplinaire en France ou en Europe utilisant un système de capture de mouvement· Il y a une dynamique qui s'est créée ici il y a belles choses et je pense vraiment que si‚ là‚ nous‚ on n'utilise pas ces choses-là‚ on passe à côté de quelque chose de fabuleux· Et je pense vraiment que chacun peut y trouver son compte ça c'est clair·
Ceux qui nous encadrent sont extrêmement polyvalents et puis extrêmement compétents c'est particulièrement enrichissant d'être à leurs côtés‚ et ensuite par rapport à l'autre côté‚ puisque là c'est plus les laboratoires et les personnels scientifiques‚ par rapport à l'autre côté qui est tout ce qui touche aux fédérations‚ c'est de pouvoir avoir à disposition les meilleurs athlètes pour réaliser nos expériences· Je m'intéresse plus particulièrement à l'analyse‚ la simulation et par la suite l'optimisation Donc moi c'est plus le handball qui m'intéresse Quand on regarde un petit peu en arrière‚ la revue de la direction technique nationale‚ les approches du handball‚ la dernière étude qui a été faite date de 1992 et faisait référence à un kinogramme qui datait de 1973 donc autant dire que il y a des besoins‚ notamment parce que le jeu a évolué‚ les tireurs ne sont plus les mêmes‚ les défenses ont essentiellement grandi - cette analyse se situait sur un tir en suspension qui est de moins en moins utilisé On voit beaucoup plus de tireurs de près‚ des tirs en appui‚ des gens qui tirent vite - toutes ces analyses notamment sur le temps et sur les analyses mécaniques du mouvement il n'y en a quasiment pas quoi c'est une sorte de dialectique entre nous entre nous en fait‚ c'est à dire que‚ à la fois nous on a des attentes‚ on a des exigences peut-être sur le plan sportif‚ et finalement‚ c'est un peu nous qui les questionnons sur les modalités de recherche‚ sur les orientations de la recherche‚ et la réponse après qu'ils nous apportent c'est est-ce qu'on peut faire pour l'instant est-ce qu'il faut attendre etst-ce qu'il faut qu'on se perfectionne sur certains points techniques‚ sur certains points informatiques‚ mais là c'est vrai que c'est un discours qui commence moi à m'échapper‚ mais en fait c'est dans les échanges qu'on peut avoir entre nous que finalement l'outil se perfectionne et devient et j'espère va devenir de plus en plus performant· En ce qui concerne les quatre partenaires‚ on a eu l'idée de développer ces outils également vers d'autres secteurs qui nécessitent les mêmes techniques‚ en particulier le secteur du handicap‚ qui‚ comme le secteur sportif d'ailleurs‚ peut s'appuyer de manière très efficace sur le laboratoire de physiologie de l'exercice‚ qui‚ lui‚ a un passé beaucoup plus ancien qui a déjà fait ses preuves au niveau international par ses publications Alors là ce qu'on est en train de faire c'est de monter et de calibrer les capteurs électromyographiques Alors le but de la manipulation c'est effectivement pouvoir identifier quels sont les muscles qui sont en cause dans l'anomalie cinématique observée au cours de l'acquisition du mouvement en trois dimensions· ''Ben apparemment c'est bon voilà il ne restera plus que le bandeau pour la tête ouais''C'est bon après il reste plus rien· Pour nous‚ ça permet vraiment de rapporter une activité musculaire anormale à une anomalie euh cinématique de la marche - si on veut vraiment améliorer la marche‚ pour nous c'est très intéressant d'identifier le groupe musculaire qui est en cause‚ parce que actuellement on dispose de techniques qui vont nous permettre d'aller influer sur ce muscle en particulier‚ et l'oeil quand c'est en clinique en fait le patient on le regarde marcher et éventuellement on peut faire de la vidéo ··· mais même ça‚ ça ne nous permet pas à tout coup d'identifier le muscle responsable· alors que‚ avec cette technique-là‚ en couplant avec l'analyse 3D du mouvement plus l'électromyogramme‚ ça nous permet de remonter jusqu'au muscle en cause et donc d'aller le traiter de façon sélective· ''··· 2‚ 3···''· Ça va - vous nous dites hein··· il faut savoir que la rééducation est une discipline quand même assez empirique et donc on a un grand besoin de techniques objectives de validation des pratiques ou des traitements ''on va peut-être s'arrêter là - on vous laisse vous reposer''On dispose de nombreux traitements mais on ne dispose pas des instruments qui permettent de choisir telle ou telle modalité thérapeutique en fonction de telle ou telle anomalie enfin du moins pas de façon fine et c'est ce que ceci peut nous apporter· ··· Je pense que la technique en effet elle est relativement récente encore‚ qu'il y a peu de centres qui en disposent‚ et que ça reste quand même beaucoup une technique de recherche··· enfin je pense que cette validation sera effectivement pour dans quelques années· Dans les exercices qui sont faits en particulier sur le tapis jusqu'à présent le seul critère mécanique objectif que l'on avait c'était la vitesse‚ mais qui n'est pas un témoin suffisamment précis du travail total fourni L'analyse mécanique qui est rendue possible maintenant par l'utilisation des caméras et par le système permettent de mesurer beaucoup plus précisément ce travail mécanique et d'exploiter justement justement le coût énergétique c'est-à-dire le rapport de la consommation d'oxygène sur le travail total fourni dont on sait qu'il évolue aussi avec l'entraînement et puis éventuellement aussi avec les handicaps· notre objectif ici c'est précisément de coupler les mesures biologiques aux mesures mécaniques alors au niveau du vélo‚ cette approche-là pourra être également intéressante - on connaît un petit peu mieux par le biais des freins qu'on impose sur le vélo la charge qui est développée· La cause d'erreur sur le vélo est actuellement moins importante que sur le tapis‚ il s'agit d'une épreuve d'effort qui consiste à demander à l'enfant de réaliser pendant trente minutes un exercice sur vélo à environ 40% de ses possibilités maximales donc au cours de cette épreuve on va contrôler l'évolution de ses réponses métaboliques en sucre en graisses et de ses réponses hormonales à l'exercice‚ et comme il s'agit d'un enfant diabétique on essaye de juger en quoi les réponses de cet enfant sont particulières par rapport à l'enfant normal· 72 la fréquence cardiaque c'est bon là‚ 79‚ ça va accélérer L'intérêt principal ici‚ alors il s'agit pas de faire une épreuve d'effort‚ le but c'est de calculer la dépense énergétique et donc‚ pour calculer la dépense énergétique‚ on tient compte de la consommation d'oxygène‚ c'est-à-dire de la courbe qui est en rouge‚ on connaît la valeur calorique d'un litre d'oxygène et donc on peut on peut calculer en kilocalories la dépense énergétique par minute· On peut mettre en parallèle les données de dépense énergétique calculées avec cet appareil avec les données cinématiques donc calculées par l'appareil d'analyse tridimensionnelle du mouvement On peut essayer de mettre en parallèle les énergies cinétiques avec la dépense énergétique même si la‚ évidemment la corrélation n'est pas parfaite‚ ça permet d'avoir une corrélation très intéressante‚ surtout si on prend le même sujet‚ qu'on le fait passer plusieurs fois‚ donc là on peut‚ on peut voir l'évolution‚ on peut essayer également de comparer les sujets entre eux· Pour l'instant ce n'est pas intégré‚ on est encore au stade de la recherche· Alors bien sûr le Pôle mouvement ce n'est pas uniquement les prises de mesures physiologiques et biomécaniques‚ c'est avant tout un programme de recherche et de développement d'outils pour l'évaluation et le suivi de la performance des athlètes de haut niveau· ··· À l'INRIA de Rennes dans le projet SIAMES‚ nous travaillons en recherche en informatique et concernant les activités du Pôle mouvement‚ nous effectuons essentiellement des travaux concernant la reconstruction de mouvement‚ c'est-à-dire que les données qui sont issues de l'outil de capture de mouvements ne sont pas exemptes de problèmes et pour effectuer les analyses pertinentes du geste sportif‚ nous sommes obligés d'obtenir des données qui soient de meilleure qualité· Sur cet exemple il y a un fichier qui n'est pas complètement traité il un certain nombre d'informations‚ entre autres des points qui ''disparaissent''et des segments qui ne sont pas complets· À l'origine on n'est pas capables de différencier le coude du poignet et on a toujours ces manques d'information‚ ces points qui disparaissent‚ et donc ce n'est pas exploitable directement· Voilà ce que l'on obtient au final après traitement‚ on n'a plus aucun point manquant dans la figure‚ et on obtient les angles à chaque articulation‚ ces angles sont utiles pour des calculs mécaniques mais nous permettent aussi dans le cadre de cet athlète‚ si on regarde particulièrement l'articulation du genou qui est ici‚ cet athlète a un léger traumatisme c'est à dire qu'il a une tendance à rentrer le genou vers l'intérieur‚ ce traumatisme maintenant on est capable de le chiffrer grâce aux outils qu'on a développés· Comme les trajectoires sont filtrées et donc utilisables pour faire des calculs de mécanique‚ on peut ensuite calculer par exemple l'énergie mécanique développée par l'athlète au cours du temps‚ cette énergie mécanique qui évolue de manière parabolique en fonction de la vitesse‚ par contre si on regarde la contribution de chacune des petites parties d'énergie sur la performance totale‚ on se rend compte que cette énergie euh diminue en fonction de la vitesse proportionnellement à l'énergie totale pour nous ça veut dire que pour les hautes vitesses l'athlète cherche à économiser en diminuant ses mouvements parasites alors qu'il peut se permettre des mouvements parasites pour des vitesses plus faibles· Pour rendre les résultats de la recherche le plus compréhensibles possible par le monde du domaine sportif‚ on ne peut pas se contenter de montrer ce personnage composé de segments verts‚ on est obligé de présenter les résultats sous forme d'images de synthèse‚ qui soient plus facilement perceptibles par l'athlète‚ pour pouvoir comprendre les phénomènes qui interviennent et donc c'est à nous de proposer des outils d'images de synthèse qui intègrent toutes les connaissances de recherche qu'on a pu entreprendre· L'image de synthèse nous concerne d'un point de vue recherche à plusieurs titres - le premier point concerne évidemment le fait que nous nous intéressons à la modélisation des mouvements et‚ dans ce cadre‚ nous travaillons sur les algorithmes et les représentations qui vont permettre de générer des mouvements naturels d'entités comme les humanoïdes ou des animaux‚ et bien entendu dans ce contexte l'image de synthèse est le support qui va nous permettre de visualiser les résultats de simulation· Le deuxième point qui est assez fondamental‚ c'est que la restitution visuelle de mouvements réalistes n'est pas utilisée dans les domaines applicatifs qui nous concernent uniquement dans un contexte de spectateur vis-à-vis d'images générées‚ mais il faut bien comprendre que de pouvoir se placer à la place d'un individu dans une situation donnée‚ ce qui est le contexte typique de l'usage de ce type de salles‚ va procurer vis-à-vis de l'expérimentateur des perceptions sensorielles tout-à-fait particulières et qui sont nécessairement certaines applications· Dans le cadre du handball‚ la recherche consiste à étudier les différentes phases du mouvement‚ pour essayer d'identifier ce qu'on appelle les fondamentaux‚ c'est-à-dire ce qui revient toujours d'un athlète à l'autre ou pour un même athlète une évolution suivant l'entraînement· On peut à n'importe quel moment arrêter le mouvement et tourner autour pour essayer d'avoir d'autres points de vue qui vont permettre d'expliquer à l'athlète par exemple qu'il a des problèmes à l'articulation du genou‚ ces problèmes vont se manifester par des angulations tout-à-fait spécifiques qu'on ne peut voir que de face· Certains tirs provoquent certaines pathologies‚ le but c'est d'étudier d'un point de vue de la recherche comment combattre ces pathologies tout en gardant la performance· Exemple aussi très important dans le cadre du handball‚ c'est la rotation qui s'effectue autour de l'humérus‚ qui constitue un des meilleurs critères de performance dans le tir au handball - on va s'intéresser à la rotation spécifiquement en z qui est ici qui montre bien qu'il y a plusieurs phases dans le geste‚ une phase de préparation qui correspond à l'''armer''‚ et une phase très rapide d'exécution du geste et qui va être complètement liée à la performance du tir· Dans le cas du trampoline‚ le problème consiste à gérer des mouvements qui s'effectuent dans des volumes très importants spécifiquement en hauteur‚ et‚ d'un point de vue scientifique le problème se situe dans le transfert qui existe dans les différentes rotations qui ont lieu pendant le trampoline· Par exemple‚ un athlète peut très bien partir en salto comme c'est le cas sur cette image‚ et transformer ce salto en vrille en vol‚ ce qui mécaniquement donc s'explique assez bien‚ mais pose un certain nombre de problèmes scientifiques que nous nous efforcerons d'étudier au sein du pôle mouvement· Alors ce qui est aussi intéressant et directement exploitable par l'athlète‚ c'est de pouvoir voir image par image le développement de son mouvement· Si on demande à l'athlète qui est ici passé si effectivement il est tendu à la verticale il ne s'est pas trompé effectivement à la verticale il était bien tendu· Dans la majorité des cas‚ les perceptions des athlètes sont complètement perturbées pendant le mouvement ils sont incapables de savoir s'ils sont tendus à la verticale ou pas· L'exemple que l'on voit est un full full full c'est la figure la plus complexe qu'on peut trouver en trampoline qui comprend trois saltos et trois vrilles qui est fait par très très peu d'athlètes donc si on est capables de traiter ce fichier là on est capable de comprendre le phénomène le plus complexe en trampoline· Comment supporter ce genre d'accélérations - on peut aller jusqu'à des accélérations de 9 G qui sont largement au-dessus de celles subies par les pilotes de chasse‚ donc ici on se pose évidemment la question des impacts physiologiques de ce genre de mouvement‚ ce genre de pratiques· Le laboratoire de biomécanique de pôle de la marche de la marche effectue des analyses permettant d'extraire des connaissances biomécaniques et physiologiques de leurs études‚ et notre travail consiste à intégrer ces connaissances en tant que modèle informatique‚ c'est-à-dire des algorithmes et des travaux sur la représentation de ces informations· Donc vous voyez ici une séquence qui a été reconstituée en images de synthèse‚ et on peut associer des informations de type biomécanique‚ exemples les angles au cours du temps où les accélérations ou la vitesse ici on a par exemple en trois dimensions sur une séquence qui est assez longue au niveau de l'épaule droite Toujours à partir de ces informations‚ l'athlète ou l'entraîneur peut venir sélectionner une partie de la trajectoire et modifier complètement la forme de la trajectoire pour essayer par exemple diverses stratégies différentes de mouvements Voilà‚ vous avez vu ici une partie du mouvement était complètement modifiée‚ le fait de modifier une trajectoire ici ne modifie que les effets que l'on observe sur le personnage en 3D‚ cela ne donne pas pour autant des informations complètement fiables pour opérer les causes de ce dysfonctionnement· L'avenir en termes de recherche sur le mouvement et en particulier le mouvement sportif concerne essentiellement de notre côté la définition d'un environnement complet permettant de traiter la chaîne de A à Z concernant l'analyse du mouvement sportif· Le deuxième point concerne le fait d'être capable d'identifier des paramètres à partir de mouvements captés‚ c'est-à-dire d'être capables de relever finalement l'information intrinsèque contenue dans le geste humain et de l'injecter à l'intérieur de nos modèles de simulation· Depuis 1998‚ le Pôle mouvement qui a été l'initiative d'un certain nombre de fédérations sportives‚ a produit des résultats de recherche‚ en course‚ trampoline et handball‚ qui allient à la fois des données physiologiques et biomécaniques· Ces résultats ont intéressé d'autres fédérations olympiques‚ plus particulièrement l'haltérophilie et la gymnastique rythmique‚ nous allons donc travailler avec ces fédérations· De plus‚ ces résultats vont être étendus à d'autres fédérations olympiques à l'initiative de la préparation olympique· Et d'un point de vue biomédical‚ nous avons mis en place un certain nombre d'outils que nous avons utilisés pour étudier plus spécifiquement l'hémiplégie et nous allons étudier d'autres types de pathologies qui interviennent sur le mouvement humain· L'avenir du Pôle mouvement s'annonce prometteur surtout si l'on en croit le développement exponentiel qu'il connaît aujourd'hui‚ en particulier et ça c'est évident vers le secteur sportif‚ qui est le premier demandeur d'analyse par ce Pôle mouvement‚ mais aussi vers d'autres secteurs en particulier le secteur médical avec le domaine du handicap ‚ et puis de nouveaux partenaires qui sont venus rejoindre ce pôle mouvement en particulier les industriels et le secteur économique avec le secteur du jeu vidéo‚ sont très demandeurs d'analyse du mouvement et puis également le secteur automobile tout dernièrement‚ et enfin grâce à l'équipe de physiologie qui existe à l'intérieur de ce pôle‚ le développement vers le secteur des laboratoires pharmaceutiques‚ et le suivi physiologique des sportifs· Donc je crois que l'avenir s'annonce chargé en travail c'est une bonne chose ce pôle dont la mission première est la recherche et qui met à disposition des différents secteurs des outils en particulier le secteur sportif où quand il faut on donne un certain nombre de journées pour le suivi scientifique donc de l'entraînement de ces athlètes· Mais on n'oublie pas que la mission première bien évidemment d'une telle structure c'est d'abord le développement de la recherche·
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