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動作トレーニング支援のための熟練動作の特徴解析に基づくコツの可視化

研究課題

研究課題/領域番号 15H02704
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 マルチメディア・データベース
研究機関九州工業大学

研究代表者

尾下 真樹  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (20363400)

研究分担者 向井 智彦  首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (10432296)
栗山 繁  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20264939)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード動作解析・評価 / 機械学習 / 可視化
研究成果の概要

本研究では、スポーツ選手・舞踏家・技能職者などの熟練者の動作の特徴を抽出して、練習者の動作トレーニングに役立てることを目的として、動作データからの運動学的な特徴量の計算、機械学習による重要な特徴量とその条件の抽出、特徴量の範囲や特徴量の関係を表す統計的なモデルの構築、熟練者の動作の空間的な範囲の可視化、練習者の動作の特徴量との差異の可視化、深層学習・最適化問題・動作補間の複数のアプローチによる熟練者の動作の生成・変形、などの手法の開発を行った。また、これらの研究成果にもとづいて、テニスのショット動作のトレーニングシステムのプロトタイプを開発し、評価実験により開発手法の有用性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、熟練者の動作データの特徴を抽出して可視化したり、練習者の動作との差異を可視化したりすることで、初心者が熟練者の動作を効率的に習得することができるシステムを実現できた。感覚的なものであり具体的に伝えることが難しいと言われていた熟練者の動作のコツを、情報工学的なアプローチで扱えることを明らかにできた。また、本研究の成果である、深層学習・最適化問題・動作補間の複数のアプローチによる熟練者の動作の生成・変形手法は、一般的なアニメーション制作にも応用が期待できる。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 16件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Development and Evaluation of a Self-Training System for Tennis Shots with Motion Feature Assessment and Visualization2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Takumi Inao, Shunsuke Ineno, Tomohiko Mukai, Shigeru Kuriyama
    • 雑誌名

      The Visual Computer

      巻: 35 (11) 号: 11 ページ: 1517-1529

    • DOI

      10.1007/s00371-019-01662-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Agent Navigation Using Deep Learning with Agent Space Heat Map for Crowd Simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita
    • 雑誌名

      Computer Animation and Virtual Worlds

      巻: 30 (3-4) 号: 3-4 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1002/cav.1878

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 深層学習に基づく人物モーションの生成と編集2018

    • 著者名/発表者名
      木佐省吾, 栗山 繁, 向井智彦
    • 雑誌名

      画像電子学会誌

      巻: 47 (4) ページ: 440-446

    • NAID

      130007947564

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sampling-based Rig Conversion into Non-rigid Helper Bones2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Mukai
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Computer Graphics and Interactive Techniques

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1145/3203190

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motion Interpolation Using Adjectives and Motion Features2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Aoi Honda, Maho Katsurada, Yuya Aosaki
    • 雑誌名

      The Journal of the Society for Art and Science

      巻: 16 ページ: 138-153

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generating Hand Motion from Body Motion Based on Hand Pose Estimation2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Yuta Senju
    • 雑誌名

      Computer Animation and Virtual Worlds

      巻: 未定 号: 6 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1002/cav.1730

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Dynamic Skinning with Low-Rank Helper Bone Controllers2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Mukai and Shigeru Kuriyama
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Graphics

      巻: 35 号: 4 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1145/2897824.2925905

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Character Motion Synthesis by Principal Component Analysis and Motion Control Interface by Hands2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Hayato Oshima, Yuta Senju, Syun Morishige
    • 雑誌名

      Computer Animation and Virtual Worlds

      巻: N/A 号: 6 ページ: 14-14

    • DOI

      10.1002/cav.1673

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Motion Volume: Visualization of Human Motion Manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita
    • 学会等名
      17th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry (VRCAI 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Motion Adaptation with Cascaded Inequality Tasks2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Mukai, Shigeru Kuriyama, Masaki Oshita
    • 学会等名
      12th ACM SIGGRAPH Conference on Motion, Interaction and Games (MIG 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Tangible Interface Using 3D Printed Figures for Searching for Combat Motions of Two Characters2019

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Hino, Masaki Oshita
    • 学会等名
      International Conference on Cyberworlds 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNNを用いたデータ駆動型モーションリターゲット2019

    • 著者名/発表者名
      出口 風人, 遠藤 結城, 栗山 繁
    • 学会等名
      第18回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人の関節回転角系列からの身体中心位置の推定2019

    • 著者名/発表者名
      木佐 省吾, 遠藤 結城, 栗山 繁
    • 学会等名
      第18回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人の姿勢系列情報からの身体中心位置の推定2019

    • 著者名/発表者名
      木佐 省吾, 遠藤 結城, 栗山 繁
    • 学会等名
      Visual Computing 2019(ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 縦続型二次計画法を用いた動作変形とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      向井 智彦, 栗山 繁, 尾下 真樹
    • 学会等名
      Visual Computing 2019(ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 編集履歴の半教師あり学習によるモーションデータの品質判定2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉 俊綱, 向井 智彦, 熱田 清明
    • 学会等名
      情報処理学会第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3次元キャラクタモーション制作履歴データ事例に対する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      大森 葵, 向井 智彦, 安藤 大地
    • 学会等名
      インタラクション2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Self-Training System for Tennis Shots with Motion Feature Assessment and Visualization2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Takumi Inao, Tomohiko Mukai, Shigeru Kuriyama
    • 学会等名
      International Conference on Cyberworlds 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習と周辺状況画像を用いた群集シミュレーションのためのエージェント移動制御2018

    • 著者名/発表者名
      尾下 真樹
    • 学会等名
      Visual Computing 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Deep Compact Motion Manifold に基づくモーションの生成と編集2018

    • 著者名/発表者名
      木佐省吾, 栗山 繁, 向井智彦
    • 学会等名
      Visual Computing 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 編集履歴データの学習によるモーションデータの主観的品質判定の模倣2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 俊綱, 向井 智彦
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会(学生奨励賞)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Crowd Simulation Using Deep Leaning and Agent Space Heat Maps2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Yasutaka Honda
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH ASIA Workshop: Data-Driven Animation Techniques (D2AT) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lattice-Guided Human Motion Deformation for Collision Avoidance2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita
    • 学会等名
      International Conference on Motion in Games 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Expressive Human Pose Deformation Based on the Rules of Attractive Poses2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Kei Yamamura, Aoi Honda
    • 学会等名
      6th EAI International Conference: ArtsIT, Interactivity & Game Creation (ArtsIT 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Finding Rules of Attractive Human Poses Using Decision Tree and Generating Novel Attractive Poses2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Kei Yamamura, Aoi Honda
    • 学会等名
      Computer Graphics International 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的線形システムに基づく動作生成の入力成分推定2017

    • 著者名/発表者名
      寺門修平, 栗山繁
    • 学会等名
      情報処理学会 CG・DCC・CVIM合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] モーションキャプチャによるアーチェリーフォームの分析2017

    • 著者名/発表者名
      宮内肇, 栗山繁
    • 学会等名
      電気学会 基礎・材料・共通部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] テニスサーブにおける身体特徴量の実時間可視化システムの検討2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉 俊綱, 梅澤 俊二, 向井 智彦
    • 学会等名
      情報処理学会 コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学研究報告
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Making Decision for the Next Step in Dense Crowd Simulation Using Support Vector Machines2016

    • 著者名/発表者名
      Shamsul Mohamad, Masaki Oshita, Tsukasa Noma, Mohd Shahrizal Sunar, Fawwaz Mohd Nasir, Kunio Yamamota, Yusutaka Honda
    • 学会等名
      15th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry (VRCAI 2016)
    • 発表場所
      Zhuhai, China
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulating Group Formation and Behaviour in Dense Crowd2016

    • 著者名/発表者名
      Fawwaz Mohd Nasir, Tsukasa Noma, Masaki Oshita, Kunio Yamamoto, Mohd Shahrizal Sunar, Shamsul Mohamad, Yasutaka Honda
    • 学会等名
      15th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry (VRCAI 2016)
    • 発表場所
      Zhuhai, China
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モーションキャプチャを用いたスポーツフォーム練習のための特徴量・可視化手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      稲尾 拓海,尾下 真樹,向井 智彦,栗山 繁
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学 第165回
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] モーションキャプチャを用いたスポーツフォーム練習のための特徴量・可視化手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      稲尾 拓海,尾下 真樹,向井 智彦,栗山 繁
    • 学会等名
      ビジュアルコンピューティングワークショップ 2016
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 位相振動子適用のためのアーチェリーフォーム三次元分析2016

    • 著者名/発表者名
      田中大地, 宮内肇, 栗山繁
    • 学会等名
      電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Motion Interpolation Using Adjectives2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Maho Katsurada, Aoi Honda
    • 学会等名
      NICOGRAPH Internaional 2016
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モーションキャプチャを通じた舞踊技能の可視化システム開発2016

    • 著者名/発表者名
      向井智彦
    • 学会等名
      秋田大学民俗芸能情報技術研究所シンポジウム
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モーションデータの合成のための形容詞を用いた直感的なインターフェースの提案2016

    • 著者名/発表者名
      桂田 真歩, 本田 あおい, 尾下 真樹
    • 学会等名
      画像電子学会 第276回研究会 講演予稿集
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アーチェリー射形可視化のための弓曳童子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      田中大地, 宮内肇, 栗山繁
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Towards Development of Sports Training System Using Kinect2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inao, Masaki Oshita, Tomohiko Mukai, Shigeru Kuriyama
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Applied Engineering and Sciences (SAES 2015)
    • 発表場所
      Selangor, Malaysia
    • 年月日
      2015-11-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Making Character Animations by Utilizing Motion Capture Data2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Applied Engineering and Sciences (SAES 2015)
    • 発表場所
      Selangor, Malaysia
    • 年月日
      2015-11-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of Motion Features for Sports Training System Using Kinect2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inao, Masaki Oshita, Tomohiko Mukai, Shigeru Kuriyama
    • 学会等名
      14th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry (VRCAI 2015)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Key Pose Deformations in Changing the 3D Character Motion Style2015

    • 著者名/発表者名
      Ismahafezi Ismail, Masaki Oshita, Mohd Shahrizal Sunar
    • 学会等名
      14th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry (VRCAI 2015)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 統計解析を用いた熟練運動技能特徴の可視化に向けて2015

    • 著者名/発表者名
      向井智彦
    • 学会等名
      情報処理学会人文科学とコンピュータ研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Garment Design System Based on Body Model2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Oshita, Syouma Yamanaka
    • 学会等名
      International Conference on Cyberworlds 2015
    • 発表場所
      Gotland, Sweden
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 身体動作データの統計解析による熟練技能の可視化に向けて2015

    • 著者名/発表者名
      向井智彦
    • 学会等名
      「モーションキャプチャ技術と身体動作処理」シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Proceedings of the 14th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual Reality Continuum and its Applications in Industry (VRCAI 2015)2015

    • 著者名/発表者名
      Issei Fujishiro, Zhigeng Pan, Nadia Magnenat-Thalmann, Masaki Oshita, Xubo Yang, Hyun Seung Yang and Stephen N. Spencer (共同編集)
    • 総ページ数
      104
    • 出版者
      ACM Digital Library
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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