2019 Fiscal Year Research-status Report
キャラクタの動作データや行動決定AIをデザインしやすくする身体動作生成エンジン
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19K12284
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三武 裕玄 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30613939)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | インタラクティブキャラクタ / 動作生成 / 躍度最小軌道 / プロシージャルアニメーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究では、まず最低限の機能からなる身体動作生成エンジンの初期バージョンを作成した。作成した身体動作生成エンジンは、躍度最小軌道を動作の単位とする手先軌道生成、手先軌道を関節軌道に変換する逆運動学（IK）、物理シミュレーションされた身体において関節を駆動するPD制御から成る。本エンジンを使用してインタラクティブキャラクタを作成する場合、手先や頭が対象物に対してとるべき位置関係を指定するだけで、実行時には対象物の位置に応じて異なる動作が自動的に生成される。
次に、動作生成エンジンの拡張に先立って、必要となる機能を見極めるため、実現したエンジンを用いたインタラクティブキャラクタのサンプルを作成した。バーチャル空間内で人との身体接触への反応や感情表現を行うキャラクタを実現することができた。身体部位の動作を記述するにあたって、状況に応じて身体中心・対象中心・関節座標系などの座標系を使い分けることが重要であることが分かった。
本エンジンは、多くの人に利用され、状況に応じてエンジンに対し動作を指示するプログラム（行動決定アルゴリズム、キャラクタAI）が再利用可能な形で蓄積することで価値を発揮する。そのためには、制作環境だけでなく、体験や情報共有の場も必要である。そこで、本エンジンを用いたキャラクタとのインタラクションを行えるオンラインVR環境の試作も行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究が目指すエンジンの最も単純な形での実現を完了し、ライブラリ・制作環境としてまとめることができた。次年度以降の研究において動作生成エンジンを利用しながら不足な点を拡張していく準備ができたという点で研究は順調に進行している。
また、現時点でも、動作パターンは限られるものの、高いインタラクティブ性を持ちキャラクタらしい表現が可能なインタラクティブキャラクタを実現することができている。このサンプルキャラクタの実現の過程で得られた動作生成エンジンへの要求も研究進行上有用な知見である。
さらに、研究提案時には想定していなかった、反応動作の規格化と再利用を含む、インタラクティブキャラクタ自体を共有するための環境づくりについても試作を行ったことから、当初計画以上に研究は進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
動作生成エンジンについては、まず予定通り、動作への自然なノイズの付与と、それに伴う到達動作の精度低下をどの程度防ぐべきかを指示する仕組みを実現する。
人は、高精度な到達動作においては、対象と手先を注視し視覚によるフィードバック制御を行う。この仕組みを模倣することで、キャラクタの動作について位置・精度の指示を与えると、視線が自動生成される仕組みが実現できると考えられるため、次年度の研究内容に盛り込む。
また、動作制作のためのGUIについても改良を継続する。キャラクタらしさといった感性的な表現を少ない手間で調整できるよう、実際にキャラクタ表現を試みつつ改良する。
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| Causes of Carryover |
COVID-19により、2020年3月に成果発表・情報収集の目的で参加した国際会議がオンライン開催となり、旅費等が不要となったため、当初予定よりも支出が少なくなった。
当該費用分は、2021年度に事態が収束した場合は改めて研究情報収集のための旅費として用いることを予定している。
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