物理ベースのキャラクタ2次動作生成と音楽シンクロキャラクタ生成

岩本 尚也, Hubert P.H. Shum*1, Longzhi Yang*1, 森島 繁生

早稲田大学, *1Northumbria University
アニメーション生成結果
p22_seiseikekka1
p22_seiseikekka2

はじめに

CGキャラクタを用いたダンス動画コンテンツは、楽曲に含まれる音楽的、感情的要素を身体動作と表情によって表現できることから、あらゆる世代、地域、ジャンルを超えるエンターテインメントの原動力となりつつある。我々は従来のダンス動画コンテンツでは表現困難であった複雑な物理表現(二次動作)を可能にするシステムを実現することで、より躍動感のある音楽にシンクロしたダンスを表現することを目的とする。

p22_hajimeni

ワークフロー

p22_workflow

身体構造の考慮

p22_shintaikouzo1
ユーザが与えた骨からの距離の値以内にある頂点を骨レイヤーとして登録.
p22_shintaikouzo2
各頂点の隣接位置に頂点が存在しない場合,その頂点を皮膚レイヤーとして登録.
p22_shintaikouzo3
各ボーンから皮膚への距離を計測し,最短ルート上の点に骨からの距離を登録.各ルートの最大距離を1とし,ユーザの指定した[0,1]の値で筋肉,脂肪を登録.
p22_shintaikouzo4
p22_rei_left

p22_rei30

骨から皮膚への距離を計算する.この場合,最大距離は5となる.ユーザーが[0,1]の値を0.5とした時,マンハッタン距離が2(2.5)のレイヤーが筋肉,残りが脂肪レイヤーとなる.
p22_rei_right

形状を保持する制約

Position based Dynamicsにおける位置修正の制約
先に求めた座標に対し,制約を満たす位置へと修正し,現在位置と修正位置から次のフレームの速度を求める.

p22_seiyaku_left
p22_seiyaku_right
距離制約
[Muller , 2006]
隣接ボクセルの中心座標の距離を保つ制約を仮定.
p22_kyori1
p22_kyori2
弾性体制約
[Rivers , 2007]
Lattice Shape Matchingを用いた弾性体制約を仮定.
p22_danseitai1
p22_danseitai2
体積保存制約
現在の体積と初期の体積の差がゼロになる制約を仮定.
p22_taisekihoji1
p22_taisekihoji2

結果

① 既存手法との比較
② 身体構造の違い
p22_kekka1
p22_kekka2
③ スキニングの比較
④ 解像度の違い
p22_kekka3
p22_kekka4