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群衆動作の編集とシミュレーション

研究内容

映画やＴＶゲームにおいて人や動物の群れの表現をCGアニメーションによって 表現する需要が増し， その膨大な情報を持つ群衆のアニメーションを効率的に編集することは 重要になってきています． しかし従来法では，個体間の局所的な相互作用しか考慮していないため， スポーツ競技のフォーメーションやマーチングバンドの隊形のような 特別な意味をもつ個体配置を，明示的に記述し，制御することができません．
そこで本研究では， キーフレームとなる隊形間を，個体の位置関係を考慮しながら，滑らかに補間する手法を提案しています． 提案手法では，大局的な個体間の位置関係が滑らかに遷移することで， 隊形の持つ意味を損なわずに隊形変化の群衆アニメーションを作成することができます．

また， 既存の群衆の動画から，個体の動きを抽出し，それらに隊形のキーフレームを 挿入することで，新たな隊形変化のアニメーションを作成することも可能です． さらに，階層的な構造を取り入れることで，大規模な群衆に対しても， 柔軟な編集が可能となります．

オリジナルの群衆の動き 抽出された群衆の動き 編集されたキーフレーム 補間されたフレーム
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↓ ↓ ↓ marching-edited-1-2
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↓ ↓ ↓ marching-edited-2-3
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↓ ↓ ↓ marching-edited-3-4
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応用例

マーチングバンドの隊形の編集
実際のマーチングバンドの動画から隊形の動きを抽出し， その動きを制御することができます． この例では，マーチングバンドの動きに，２つのキーフレームを挿入することで， 隊形を変更しています．（動画提供：柏市立柏高等学校吹奏楽部） [AVI]
サッカーの戦術フォーメーションの編集
隊形の補間に注目することにより，群衆の戦術的な 動きを設計することが可能です．この例では， サッカーの試合において，オフサイドトラップを 　 失敗する隊形の動きを編集することで，成功する動き をシミュレーションしています． [AVI]
大規模な群衆アニメーションの編集
階層的な構造を持たせることにより， 大規模な群衆の制御を効率的に行うことができます． この例では，1260人のキャラクターによって構成された 群衆のアニメーションです． [AVI]
航空ショーにおける曲技飛行のビデオ
本手法は容易に３次元に拡張可能であり，３次元空間中の 隊形変化のアニメーションを作成することも可能です． この例では，10機の航空機の配置によって「THE END」の文字を 順に描いています． [AVI]

参考文献

  • 新倉 寿樹, 高橋 成雄, 西田 友是: 「動画ベースによる群衆の動作生成シミュレーション」, 情報処理学会第68回全国大会 2006, vol. 4, pp. 179-180, March, 2006. [PDF]
  • 新倉 寿樹, 高橋 成雄, Sung Yong Shin: 「隣接関係を用いた群衆隊形の補間」, Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム 2006, pp. 119-124, June, 2006. [PDF]
  • Shigeo Takahashi, Kenichi Yoshida, Taesoo Kwon, Kang Hoon Lee, Jehee Lee, and Sung Yong Shin: “Spectral Based Group Formation Control,” Computer Graphics Forum, Vol.28, No.2, pp.639-648, 2009 [PDF]

Last modified on Fri March 1 JST 2009