イノベーション推進機構 産学連携・URA領域

九州工業大学の研究者 -私たちはこんな研究をしています-

情報工学研究院

准教授

尾下 真樹

おした まさき

所属
情報工学研究院
知能情報工学研究系
プロフィール
1975
生まれ
2003
博士(情報科学)
九州大学
2003
九州大学大学院
システム情報科学研究科博士後期課程
知能システム学専攻修了
2000
九州大学大学院
システム情報科学研究科博士修士課程
知能システム学専攻修了

コンピューターアニメーションやコンピューターゲームに登場する仮想キャラクターの様々な動作を、誰もが簡単に作成したり、自在に操作したりできるようにすることで、新たな楽しみを創成したい、というのが研究の動機です。

より詳しい研究者情報へ

人間の「動き」デ-タを生成・操作・編集する技術の開発

● 研究テーマ

  • ❖仮想人間の実時間アニメーション技術

● 分野

メディア情報学・デ-タベ-ス

● キーワード

仮想人間の動作制御、仮想人間の操作インターフェース、仮想人間の外観シミュレーション、仮想人間の動作生成・変形

● 実施中の研究概要

現実に限りなく近い自然なアニメーションを、インタラクティブに生成する仮想人間の実時間アニメーション技術を開発しています。特に、現在のコンピュータゲームの開発などで大きな課題となっている、仮想人間の自然な動きの生成・制御、仮想人間の直感的な操作インターフェース、実時間物理シミュレーション技術など、誰でも簡単に使えるアニメーション制作システムの研究に取り組んでいます。
研究の応用分野は、コンピュータゲーム(携帯電話や携帯ゲーム機なども含めた)やアニメーション制作などです。現在、これらのソフトウェアでは、専門の制作者が多くの時間をかけて、動作データなどを制作しており、一般の利用者が仮想人間の動作を簡単に扱うことは困難です。我々の技術は、このような問題を解決し、仮想人間のリアルな動作を容易に操作・生成・変形することを可能とします。
仮想人間の実時間アニメーション技術尾下研究室では、コンピュータゲームや、コンピュータアニメーションへの応用を目的として、仮想人間の実時間アニメーション技術に関する研究を行っています。

❖仮想人間の動的な動作生成

現在、コンピュータゲームに登場する仮想人間の動きは、基本的に、あらかじめ作成された動作データを再生することで実現されています。そのため、仮想人間は同じ動きの繰り返ししかできず、不自然な動作になります。本研究室では、ロボット制御などに使われる考え方を応用することで、衝撃などの力学的な影響に応じて、仮想人間の自然な動きを生成する技術を開発しました。(図1:衝突に応じた動きの生成)

❖仮想人間の操作インターフェース

コンピュータゲームやアニメーション制作では、仮想人間のさまざまな動きを、利用者が直感的にコントロールできるようなインターフェースが必要となりまる。本研究室では、ペンを入力装置として仮想人間を動かす方法や、画面に一本の線(ストローク)を描くだけで仮想人間にさまざまな動きを行わせる方法を開発しました。(図2:ペンを使った動きの操作)

❖仮想人間の衣服・髪・皮膚の実時間シミュレーション

仮想人間の映像を自然に見せるためには、仮想人間の動きだけではなく、仮想人間の衣服・髪・皮膚なども自然な動きを行う必要がある。本研究室では、物理シミュレーションと、衣服・髪・皮膚の擬似的な形状変形モデルを組み合わせることで、これらの動きを高速に生成する手法を開発しました。
また、本研究室では、実時間衣服シミュレーション技術を応用した、仮想試着システムの開発を行っています。モーションキャプチャ装置と、実時間衣服シミュレーション技術を組み合わせることで、さまざまな衣服を仮想空間内で試着することができるようになります。(図3:衣服シミュレーション)

❖誰にでも簡単に使えるアニメーション製作システム

動きのスタイルを簡単に変形するための技術、脚本などの日本語の文章からアニメーションを自動的に生成する技術、などを開発しました。

図1:衝突に応じた動きの生成

図2:ペンを使った動きの操作

図3:衣服シミュレーション

● 今後進めたい研究

仮想人間の自然な動きの生成・制御、仮想人間の直感的な操作インターフェース、実時間物理シミュレーション技術、誰でも簡単に使えるアニメーション制作システム

● 特徴ある実験機器、設備

①モ-ションキャプチャシステム
②デ-タグロ-ブ
③高解像度カメラ
④プロ用アニメ-ション製作ソフト、動画編集ソフト、画像編集ソフト

● 知的財産権(技術シーズ)

▶『描画制御装置、描画制御方法及び描画制御プログラム』(群集アニメーションのインターフェースに関する特許)、出願日:2008年10月30日、 出願番号:特願2008-280599(出願中)、尾下 真樹、荻原佑輔
▶『動作合成システム及びその方法』、出願日:2007年8月3日、 出願番号:特願2007-203659(出願中)、尾下 真樹
▶『髪シミュレーション方法およびその装置』出願日:2007年6月11日, 出願番号:特願2007-153550(出願中)、尾下 真樹
▶『動作変形システムおよびその方法』出願日:2006年7月4日, 出願番号:特願2006-185007(出願中)、尾下 真樹、 寺崎卓也
▶『アバター動作制御システム、そのプログラムおよび方法』出願日:2006年6月12日, 出願番号:特願2006-162666(出願中)、尾下 真樹
▶『描画制御装置』(ストロークを用いた動作指定インターフェースに関する特許)、出願日:2005年10月14日, 出願番号:特願2005-300325(出願中)、尾下 真樹
▶『衣服シミュレーション装置、衣服シミュレーションプログラムおよび衣服シミュレーション方法』出願番号:特願 2003-173742(出願中)、尾下 真樹, 牧之内 顕文
▶『シミュレーション方法、シミュレーション装置およびシミュレーションプログラム』出願番号:特願 2002-189163(出願中)、尾下 真樹, 牧之内 顕文

● 研究室ホームページ

〈仮想人間の動作制御〉

① モーショングラフを用 いた回避動作の実現

② 操作ログからの動作 ルールの学習

③ モーションキャプチャー によるアバター動作制御 のフレームワーク

④ 動力学を考慮した仮想 人間の運動制御アルゴリズム

〈仮想人間の操作インタ-フェ-ス〉

① 動作認識の為の学習モデルの自動構築

②データグローブによる動作制御インターフェース

③ペンインターフェースによる群集アニメーションの生成

④ストロークによる仮想人間の直感的な動作指定インターフェース

⑤ペンデバイスを使った仮想人間の直感的な動作制御インターフェース