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本研究の目的は、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。本研究では、1.水、2.樹木、3.人物像、を非剛体物体の検討対象として取り上げ、以下のような検討を行った。
1.本研究の目的に合致する水のモデリング法としてバンプマッピングが適していることをまず明らかにした後、バンプマッピングのために必要な水面上の多数の点への法線ベクトルを、水面の画像から獲得する方法を検討した。Shape from Shadingを用いる方法を提案し、水面の明るさが滑らかに変化する部分については有効だが、周囲景観等の水面への映り込み像の輪郭部等において、形状推定結果に不連続が生じる問題が発生することがわかった。これに対処するアルゴリズムを検討し、有効性の見通しを得た。
2.樹木の挙動を仮想的環境で再現するために必要な、3次元樹木モデルの効率的かつリアルなアニメーション法を検討した。樹木モデルにおける全ての枝セグメントの運動解析を避け、各枝において中心的な役割を果たすセグメントのみを解析するとともに、3次元運動を2次元運動方程式から導く方法を提案し、実験により効率性を確認した。さらに、リアルかつ効率的な葉のレンダリングが可能な条件を明らかにした。
3.人物の動きは表情と全身の動作に大別される。表情に関しては、表情筋の構造と動作を再現する3次元モデルに、顔画像の実写テクスチャをマッピングする手法を検討し、皺等の微細構造の再現が行える見通しを得た。全身像については、人体パーツに対応して色分けした衣服を人物が着用し、色彩画像解析することにより、従来の人物像シルエット解析法では扱うのが困難だった隠れの問題(前のパーツが後ろを隠す、等)を解決できる見通しを得た。また、人物と物体との相互作用がある状況での人物の挙動認識法の基礎的検討を行った。
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