Il est désormais possible d’interagir avec des modèles musculo-squelettiques en temps réel !

Mots clés

Introduction

Hyfydy (Pour High Fidelity Dynamics) est un logiciel de simulation musculosquelettique haute performance, conçu pour la recherche en biomécanique et la simulation prédictive des mouvements humains et animaux. Il prend en charge les corps, articulations, contacts, actionneurs musculotendineux et actionneurs de couple. Parmi ses principales caractéristiques, on trouve :

  • Haute performance : Les simulations sont environ 100 fois plus rapides qu’avec OpenSim¹, tout en utilisant les mêmes modèles musculaires et de contact*. Hyfydy est également suffisamment rapide pour des applications en temps réel, telles que les jeux.
  • Intégration stable : Des méthodes efficaces d’intégration à pas variable contrôlé par erreur garantissent que la simulation reste toujours stable à un niveau de précision spécifié par l’utilisateur, sans compromettre les performances.
  • Modèles précis : Avec l’intégration de modèles à la pointe de la recherche pour la dynamique musculo-tendineuse et les forces de contact.
  • Contraintes basées sur les forces : Les contraintes articulaires sont modélisées à l’aide de forces qui imitent l’effet du cartilage et des ligaments. Cela permet de personnaliser la rigidité et l’amortissement des articulations, ainsi que de créer des chaînes cinématiques fermées. Hyfydy est optimisé pour fonctionner à des fréquences de simulation élevées (>3000 Hz) afin de gérer efficacement les forces de contraintes articulaires et de contact rigides.
  • Format de modèle intuitif pour une construction et une édition facile : Un outil pour convertir les modèles OpenSim est inclus (seul un sous-ensemble des fonctionnalités d’OpenSim est pris en charge).

Hyfydy est actuellement disponible sous forme de plugin pour le logiciel de simulation open-source SCONE². Pour plus d’informations sur SCONE, veuillez consulter le site web de SCONE.

*La comparaison des performances entre Hyfydy et OpenSim est basée sur une simulation de marche de 10 secondes utilisant un contrôleur basé sur des réflexes³ avec une dynamique musculotendineuse de type Hill⁴ et des forces de contact non linéaires⁵. Les paramètres de contrôle ont été optimisés dans SCONE² à l’aide de 1000 générations de CMA-ES⁶ sur un processeur Intel i7 à 4 cœurs.

À propos

Hyfydy est un logiciel de simulation biomécanique précis et performant. Son objectif est de combiner la précision d’OpenSim avec la rapidité de simulation de MuJoCo.

Aucun squelette n’a été blessé lors de la réalisation de cette vidéo 😇

Hyfydy est disponible sur Windows, Linux et macOS, en tant que plugin pour SCONE et via une API Python pour les applications d’apprentissage automatique. N’hésitez pas à nous contacter, à nous consulter sur YouTube, ou à demander un essai gratuit.

Thomas Geijtenbeek
Biomechanics researcher, creator of SCONE and Hyfydy

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