筋肉モデルを用いた動力学的計算に基づく腕動作アニメーションの作成

宮部 素明 (9551111)


本発表では, 人などの内骨格生物のCGアニメーションを, 筋肉の力学モデルを用いた動力学的な計算によって作成する手法を提案する. 従来のCGアニメーション作成手法では, 骨格の動作とそれに伴う筋肉の外見の変化が独立に取扱われており, それらの間に整合性をとることが困難であった.

提案手法は, 指定された目的動作から, 筋肉の内部状態を推定する. 筋肉の内部状態は筋肉の外見の変化を決定するため, 骨格の動作と整合性のある筋肉の外見の変化の作成が可能である.

提案手法でははまず, アニメーションを作成する生物の骨格と筋肉を 筋-骨格モデルとして定義する. 次に,筋-骨格モデルに対して指定された目的動作を 満たす関節の軌道を作成する. さらに, 逆動力学演算により導出される関節のトルクから筋肉の内部状態を推定し, 筋肉の仕事効率が高くなるように動作の改善をする. 本発表ではまた, アニメーションの作成例として, 2関節からなる筋-骨格モデルに提案手法を適用した実験結果を紹介する.