手指用モーションキャプチャを用いた3D-CGモデルの制作技術の研究

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本研究では,高精度な手指用磁気式モーションキャプチャ装置(Hand-MoCap)を入力装置として活用することで,あたかも粘土細工をしているかのようにVR空間で3D-CGモデルを制作できる直感性に優れたインターフェース技術の開発を目指した.本年度の前半ではHand-MoCap装着者の手指をVR空間で高精度に再現する手法を研究した.前年度までは多くの3D-CGソフトウェアが対応しているフォーマットBVHで記述することを前提にしていたため,Hand-MoCapがセンサー1つ当たり位置・姿勢の6自由度のデータを計測できるのに対して,動作の再現時には姿勢データしか活用できなかった.そこで,本年度はBVHで記述することをやめ,動作の再現時に姿勢データだけでなく,位置データも活用できるようにした.このことにより,従来手法では直径の異なる6種類の円筒を把持する姿勢を再現すると指先位置で平均6.28mmの誤差があったが,本手法では平均2.39mmに改善できた.本年度の後半では再現精度が向上したVR空間の手指を使って3D-CGモデルを制作できるモデリングソフトウェアを開発した.Hand-MoCapには触覚フィードバックの機能がないが,細かな形状のモデリングには触覚フィードバックは不可欠である.そこで,Hand-MoCapを装着して実際に粘土細工することで触覚フィードバックが得られるよう工夫した.ただし,粘土の変形は非常に複雑な物理相互作用の結果であり,それを再現することは難しい.そこで粘土の代わりにフローラルフォームを用いた.VR空間のオブジェクトは手指が接触した部分を消去することで変形を表現し,フローラルフォームの変形と一致させた.本研究ではHand-MoCapをインターフェースとして用いることで,現実空間でモデルを制作するとリアルタイムにVR空間に反映されCGモデルを制作できるモデリングソフトウェアを開発した.本ソフトウェアを使用した被験者からは「狙い通りの位置を変形できる」との感想を得た.