Paris 2024 : un peu d’Inria aux JO !

Pour répondre aux contraintes du calendrier serré des sportifs de haut niveau, les chercheurs suivent leur propre devise olympique : compréhension, adaptation, solution. Se comprendre est essentiel afin de transposer un problème de terrain en une problématique de recherche. Pour cela, les scientifiques collaborent directement avec les entraîneurs et les référents scientifiques des fédérations. « Il faut d'abord une compréhension très fine de leurs besoins et méthodes. C’est un bel exercice méthodologique et un apport certain à nos recherches que de se frotter à leurs problèmes utilisateurs, très concrets, dans un contexte exigeant et expert », confie Stéphane Huot, contributeur au projet PerfAnalytics et responsable de l’équipe Loki* d’Inria Lille - Nord Europe.

Des réunions ponctuelles avec les fédérations aident également à identifier le cœur des problèmes à cibler. « Lors de ces rencontres, nous proposons notamment des dispositifs instrumentés pour leur apporter des éléments objectifs de mesure de performances. C’est de la recherche ultra appliquée, au plus proche de son utilisateur », décrit Lionel Reveret, porteur de PerfAnalytics et chercheur à Inria Grenoble - Rhône-Alpes.

Afin de développer des outils rapidement opérationnels, les chercheurs du projet PerfAnalytics interviennent auprès des sportifs lors de leurs séances d’entraînement. L’objectif ? Capter un maximum d’informations sur le mouvement de l’athlète pendant sa performance. Pour cela, les chercheurs font appel à des techniques les plus discrètes possible afin de ne pas altérer ladite performance. Pas question d’utiliser des marqueurs gênant le mouvement dans le cadre de l’escalade par exemple. Parmi les applications envisagées, la vidéo sert à mesurer la qualité de la posture d’un gymnaste, des prises d’escalades ou des pédales instrumentées mesurent les efforts d’un athlète, etc.

La plate-forme expérimentale Kinovis complète également les mesures pour une analyse 3D de la géométrie corporelle. En escalade, par exemple, les chercheurs utilisent un avatar 3D de l’athlète projeté sur une vidéo apportant des informations supplémentaires, comme en réalité augmentée. Ils apportent ainsi une mesure objective de la posture, mise en relation avec une situation réelle.

Les chercheurs s’adaptent à tous les besoins des sportifs. Si bien que leurs outils se destinent à la fois à la compréhension d’une performance, à la mise en place de stratégies ou encore à cibler des points faibles à perfectionner.

L’entraînement des sportifs s’appuie sur la décomposition de compétences en sous-compétences. S’entraîner à courir ne suffit pas à améliorer sa vitesse, il faut aussi travailler la coordination motrice, se muscler, etc. Pour améliorer une performance globale, il est donc possible de créer des outils dédiés à chaque sous-compétence. Dans le cadre du projet Revea, l’équipe MimeTIC utilise la réalité virtuelle pour compléter l’entraînement d’un athlète. En boxe, l’outil permet de travailler l’anticipation des attaques de l’adversaire. Un entraînement qui est autrement limité dans la "vraie vie" car l’athlète devrait encaisser les coups. En ce sens, la réalité virtuelle permet de multiplier les répétitions d’exercices sans risque de blessure. « Elle offre aussi une gamme de stimulus qui dépasse la réalité. Il est possible de jouer sur les perceptions visuelle, auditive, ou encore d’affronter un adversaire aux capacités extraordinaires afin de pousser les limites de l’entraînement traditionnel », ajoute Franck Multon, responsable de l’équipe MimeTic d’Inria Rennes - Bretagne Atlantique.

À partir de données alliant biomécanique, neurosciences et intelligence artificielle, le projet Best Tennis, auquel contribue le laboratoire Mouvement, sport, santé (M2S) de l’université Rennes 2, a le même objectif. Il cible l’entraînement du service et de son retour au tennis. Une phase de jeu déterminante pour la victoire finale.

Les sportifs présentent une réelle appétence pour ces nouveaux outils au point de répéter davantage les exercices menés en virtuel, tels ceux proposés dans le cadre de Revea. C’est bien là un des enjeux majeurs de ces collaborations : l’adoption des solutions. Dans le cadre de PerfAnalytics, l’équipe Loki travaille notamment sur de nouveaux modes d’interaction et des interfaces avancées pour l'annotation semi-automatique de vidéos de performances. Un algorithme d’apprentissage automatique aide ainsi un utilisateur humain à identifier et marquer chaque événement composant une performance. « In fine, même si nous produisons de bons outils et qu'un athlète obtient une médaille, nous ne saurons jamais dans quelle mesure nous y aurons contribué », remarque Stéphane Huot. Toutefois, les résultats issus de ces projets auront toujours un impact bénéfique sur d’autres travaux dans des contextes et pour des usages plus communs. Ce qui est en soi une belle victoire !