入力動作		通常の状態で追従制御 入力動作がほぼそのまま実現される	背中に荷物を背負った状態で追従制御 負荷軽減・バランシングのための制御が行われる

　近年、コンピュータゲームや仮想スタジオ、Virtual Reality などの分野において、ユーザの操作に応じて、リアルタイムに人間のアニメーションを生成することが要求されている。現在、これらのアプリケーションでは、あらかじめ作成しておいた動作を連続的に再生することによって、このような要求に対応している。しかし、この方法では、一定の動作を繰り返し再生することしかできず、特に環境からの力学的な影響が加えられた時に、動作が不自然となってしまう。
　そのような動作の具体例としては、衝突により動作速度が変化した時の動作、荷物を背負ったりといった負荷に応じた動作、また、バランスを崩しそうになった時の動作、などが挙げられる。このような動作は、特にコンピュータゲーム等では非常に重要であるが、前述のように、現在の技術ではこのようなアニメーションを生成することは難しい。

　そこで、本研究では、動力学シミュレーションを用いることで、このような環境からの力学的な影響に応じて、リアルタイムにアニメーションを生成することを目標とする。本手法では、あらかじめ作成された動作をそのまま再生するのではなく、その動作を目標動作として、目標動作に追従するようにキャラクタの関節角加速度を制御し、動力学シミュレーションによって最終的な動作を生成する。その際、基本的には目標動作を追従するように制御し、ある関節に大きな負荷がかかる場合には、関節相互の影響を考慮しながら、その負荷を軽減するような制御を行う。また、バランスを失いそうな場合には、同じくバランスを保つような制御を行う。
　従来の動力学シミュレーションを用いた手法が主にアニメーションの生成を目的としていたのに対し、本手法では、すでに存在する動作データをもとに、状況に応じてアニメーションを変化することを目標としている。そのため、本手法は、コンピュータゲームなどのアプリケーションにおいて有用であると考えられる。

　発表文献

• Masaki Oshita, Akifumi Makinouchi, "Dynamic Motion Control Middleware for Computer Games", SIGGRAPH 2002 Sketches and Applications, Conference Abstracts and Applications, p. 139, San Antonio, Texas U.S.A., July 2002. [PDF]
  
  
• 尾下真樹, 牧之内顕文, "環境からの力学的な影響に応じたキャラクタアニメーションの生成", 情報処理学会全国大会, 山口大学, 2001年9月. [PDF]
  
  
• Masaki Oshita, Akifumi Makinouchi, "A Dynamic Motion Control Technique for Human-like Articulated Figures", presented at EUROGRAPHICS 2001, Computer Graphics Forum, Vol. 20, No. 3, pp. 192-202, September 2001. [PDF]
  
  
• 尾下真樹, 牧之内顕文, "環境からの力学的な影響を考慮したリアルタイムなキャラクタアニメーションの生成手法", 情報処理学会研究報告 グラフィックスとCAD 2000-CG-101, Vol. 2000, No. 115, pp. 25-30, 豊橋技科大, 2000年12月.
  
  
• Masaki Oshita, Akifumi Makinouchi, "Motion Tracking with Dynamic Simulation", Computer Animation and Simulation 2000 (Proceedings of the Eurographics Workshop on Animation and Simulation 2000), Springer-Verlag Wien, pp. 59-71, Interlaken, Switzerland, 21-22 August 2000. [PDF]
  
  
• 尾下真樹, 牧之内顕文, "動力学を用いた多関節体の運動制御アルゴリズム", Visual Computing / グラフィックスとCAD 合同シンポジウム 2000 予稿集, pp. 15-20, 早稲田大学, 2000年6月.
  
  
• 尾下真樹, 黒木進, 牧之内顕文, "ヒューマン・アニメーションのための多関節体の運動制御アルゴリズム", Visual Computing / グラフィックスとCAD 合同シンポジウム '99 予稿集, pp. 7-12, 大阪大学, 1999年6月.

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