実空間中の非剛体の挙動の仮想的3次元空間における実時間再現の研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13650432
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 大谷 淳 早稲田大学, 国際情報通信研究センター, 教授 (90329152)
• キーワード: 仮想的環境 / 非剛体物体 / 挙動再現 / 流体 / バンプマッピング / インタラクション認識 / 動き認識 / 3次元人物モデル

研究概要

本研究の目的は、実際には距離を隔てた場所にいる人物同士があたかも一堂に会したような感覚でコミュニケーションすることが可能な仮想的環境の実現を目指し、実空間中の非剛体物体の挙動を仮想的環境で実時間再現する方法を確立することである。平成13年度は、(1)水等の流体と、(2)人物像を、非剛体物体として取り上げ、以下のような検討を行った。
(1)川や海といった水が存在するシーンをテレビカメラで観測し、獲得される動画像を解析し、水の3次元CG(computer graphics)モデルにおいて、水の挙動を再現する方法を提案し、検討した。水の3次元CGモデルとしては、処理速度と表現能力の観点からバンプマッピング(bump mapping)を利用することにした。水の動画像からは、水の表面に対する法線ベクトルを密度高く推定する方法を開発した。動画像から得られた法線ベクトル情報を水の3次元CGモデルに与えることにより、高速かつ高品質に水の挙動を再現できる見通しを得た。さらに、周囲の景観の水面への映り込み像解析を用いた、水の挙動認識法の検討も開始した。
(2)人物の動きの画像処理による認識法については、人物と周囲の環境とのインタラクションが存在する場合の、動画像からの人物の動き認識法の提案と検討を行った。人物のシルエット像解析と、濃淡情報による人物の手と物体の追跡情報を統合的に用いて、人物が物体を手に持ったか否かを判断する方法を開発し、実験的に有効性の見通しを得た。3次元人物モデルにおける動き再現の研究に関しては、リアルな表情再現が可能な3次元顔モデルの生成とアニメーションを検討した。解剖学的知見に基づいた顔の3次元モデリングと、効率的な表情再現アルゴリズムを、いくつかのアルゴリズムを実験的に比較することにより明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 寺島哲平, 大谷 淳: "実写画像を用いた流体挙動の仮想的再現の検討"電子情報通信学会 情報・システムソサイエティ大会. 161 (2001)
• [文献書誌] 劉奕 志, 佐藤一, 大谷 淳: "3D顔モデル生成方法の比較検討"電子情報通信学会 情報・システムソサイエティ大会. 160 (2001)
• [文献書誌] 小花麻純, 大谷 淳: "画像処理による人物と物体のインタラクション認識の検討"情報処理学会第63回(平成13年後期)全国大会. 2. 2-215-2-216 (2001)
• [文献書誌] 寺島哲平, 大谷 淳: "映りこみを利用した水の再現方法の検討"電子情報通信学会 総合大会. D-11-D-171 (2002)
• [文献書誌] Jun Ohya: "Computer Vision Based Analysis of Non-verbal Information in HCI"Proc. of IEEE Int. Conf. on Multimedia and Expo. 1076-1079 (2001)
• [文献書誌] 小花麻純, 大谷 淳: "コンピュータヴィジョンに基づく人物と物体のインタラクション認識の検討"電子情報通信学会 総合大会. D-12-D-105 (2002)