Le professeur d'informatique de l'USC Jernej Barbic et le candidat au doctorat Bohan Wang ont développé le modèle le plus réaliste au monde du système musculo-squelettique de la main humaine en mouvement. Crédit :Haotian Mai.
Quoi que nos mains fassent - atteindre, saisir ou manipuler des objets, cela semble toujours simple. Pourtant tes mains sont l'une des plus compliquées, et important, parties du corps.
Malgré cela, on comprend peu la complexité de l'anatomie sous-jacente de la main et, En tant que tel, animer des mains humaines a longtemps été considéré comme l'un des problèmes les plus difficiles en infographie.
C'est parce qu'il a été impossible jusqu'à présent de capturer le mouvement interne de la main en mouvement.
En utilisant l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et une technique inspirée de l'industrie des effets visuels, une équipe de chercheurs de l'USC, composé de deux informaticiens et d'un radiologue, a développé le modèle le plus réaliste au monde du système musculo-squelettique de la main humaine en mouvement.
Le système musculo-squelettique comprend les muscles, OS, tendons et articulations. La percée a des implications non seulement pour l'infographie, mais aussi des prothèses, éducation médicale, robotique et réalité virtuelle.
"La main est très compliquée, mais avant ce travail, personne n'avait construit de modèle informatique précis sur la façon dont les structures anatomiques à l'intérieur de la main se déplacent réellement lorsqu'elle est articulée, " a déclaré le co-auteur de l'étude Jernej Barbic, une chaire Andrew et Erna Viterbi de début de carrière et professeur agrégé d'informatique.
Concevoir de meilleures prothèses
Pour s'attaquer à ce problème, Barbe, un expert en animation par ordinateur et simulation physique, et son doctorat étudiant, Bohan Wang, l'auteur principal de l'étude, fait équipe avec George Matcuk, MARYLAND, professeur agrégé de radiologie clinique à la Keck School of Medicine de l'USC. Le résultat :le modèle anatomique le plus précis de la main en mouvement.
« C'est actuellement le modèle d'animation de la main le plus précis disponible et le premier à combiner le balayage laser des caractéristiques de la surface de la main et à incorporer un modèle de montage osseux sous-jacent basé sur l'IRM, " a déclaré Mattuk.
En plus de créer des mains plus réalistes pour les jeux informatiques et les films CGI, où les mains sont souvent exposées, ce système pourrait également être utilisé en prothèse, pour concevoir de meilleures prothèses de doigts et de main.
"Comprendre le mouvement de l'anatomie interne de la main ouvre la porte à des mains robotiques d'inspiration biologique qui ressemblent et se comportent comme de vraies mains, " dit Barbic.
« Dans un futur pas si lointain, le travail peut contribuer au développement de mains anatomiquement réalistes et de prothèses de main améliorées."
L'étude, intitulé Modélisation et simulation de la main à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique stabilisée, a été présenté à l'ACM SIGGRAPH.
