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公開番号2025068363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178212
出願日2023-10-16
発明の名称アニメーション生成システム、アニメーション生成方法、及びプログラム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類G06T 13/40 20110101AFI20250421BHJP(計算;計数)
要約【課題】人が道具を使用して物体に対して動作を行う際のその人の自然な動作のアニメーションを簡易に生成できること。
【解決手段】アニメーション生成システムは、所定道具が、物体に対して所定動作を行う際の所定道具の位置情報を取得する位置情報取得部と、所定道具の位置情報に基づいた人の手部の位置情報又は所定道具の位置情報に基づいて人の体幹部の姿勢情報を算出し、その体幹部の姿勢情報に基づいて、ブレンド処理を用いて体幹部のアニメーションを生成するブレンド処理部と、ブレンド処理部により算出された手部の位置情報と、体幹部の姿勢情報と、に基づいて、人の体幹部と手部とを腕部により繋ぐように、逆運動学演算処理を用いて、腕部の姿勢情報を算出し、算出した腕部の姿勢情報に基づいて腕部のアニメーションを生成する逆運動学演算処理部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
人が所定道具を使用して該人周囲の物体に対して所定動作を行う際の、該人のアニメーションを生成するアニメーション生成システムであって、
前記所定道具が、前記物体に対して前記所定動作を行う際の該所定道具の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得された所定道具の位置情報に基づいた前記人の手部の位置情報、又は前記所定道具の位置情報、に基づいて、前記人の体幹部の姿勢情報を算出し、該算出した体幹部の姿勢情報に基づいて、ブレンド処理を用いて体幹部のアニメーションを生成するブレンド処理部と、
前記ブレンド処理部により算出された手部の位置情報と、前記体幹部の姿勢情報と、に基づいて、前記人の体幹部と手部とを腕部により繋ぐように、逆運動学演算処理を用いて、前記腕部の姿勢情報を算出し、該算出した腕部の姿勢情報に基づいて該腕部のアニメーションを生成する逆運動学演算処理部と、
を備える、アニメーション生成システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１記載のアニメーション生成システムであって、
前記人の手部の位置情報又は前記所定道具の位置情報をブレンド用パラメータとし、該ブレンド用パラメータと前記人の体幹部の姿勢を示す姿勢パラメータとの関係を示す、テーブル情報、所定関数又は機械学習器が予め設定されており、
前記ブレンド処理部は、前記ブレンド用パラメータの値と、前記テーブル情報、所定関数又は機械学習器と、に基づいて、前記体幹部の姿勢情報である前記姿勢パラメータの値を算出し、該算出した姿勢パラメータの値に基づいて、ブレンド処理を用いて、前記体幹部のアニメーションを生成する、アニメーション生成システム。
【請求項３】
請求項２記載のアニメーション生成システムであって、
前記各所定道具に対応付けて前記テーブル情報、所定関数又は機械学習器が夫々設定されており、
前記ブレンド処理部は、前記ブレンド用パラメータの値と、前記人が使用する所定道具に対応する前記テーブル情報、所定関数又は機械学習器と、に基づいて、前記姿勢パラメータの値を算出する、アニメーション生成システム。
【請求項４】
人が所定道具を使用して該人周囲の物体に対して所定動作を行う際の、該人のアニメーションを生成するアニメーション生成方法であって、
前記所定道具が、前記物体に対して前記所定動作を行う際の該所定道具の位置情報を取得するステップと、
前記取得された所定道具の位置情報に基づいた前記人の手部の位置情報、又は前記所定道具の位置情報、に基づいて、前記人の体幹部の姿勢情報を算出し、該算出した体幹部の姿勢情報に基づいて、ブレンド処理を用いて体幹部のアニメーションを生成するステップと、
前記算出された手部の位置情報と、前記体幹部の姿勢情報と、に基づいて、前記人の体幹部と手部とを腕部により繋ぐように、逆運動学演算処理を用いて、前記腕部の姿勢情報を算出し、該算出した腕部の姿勢情報に基づいて該腕部のアニメーションを生成するステップと、
を含む、アニメーション生成方法。
【請求項５】
人が所定道具を使用して該人周囲の物体に対して所定動作を行う際の、該人のアニメーションを生成するプログラムであって、
前記所定道具が、前記物体に対して前記所定動作を行う際の該所定道具の位置情報を取得する処理と、
前記取得された所定道具の位置情報に基づいた前記人の手部の位置情報、又は前記所定道具の位置情報、に基づいて、前記人の体幹部の姿勢情報を算出し、該算出した体幹部の姿勢情報に基づいて、ブレンド処理を用いて体幹部のアニメーションを生成する処理と、
前記算出された手部の位置情報と、前記体幹部の姿勢情報と、に基づいて、前記人の体幹部と手部とを腕部により繋ぐように、逆運動学演算処理を用いて、前記腕部の姿勢情報を算出し、該算出した腕部の姿勢情報に基づいて該腕部のアニメーションを生成する処理と、
をコンピュータに実行させる、プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、動作する人のアニメーションを生成するための、アニメーション生成システム、アニメーション生成方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
動作する人のアニメーションを生成するアニメーション生成システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１８２８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、人が道具を使用して周囲の物体に対して、加工動作などの所定動作を行う場合がある。そのような人のアニメーションを生成しようとする場合、人と道具との相対位置関係を調整するために、ブレンド条件の調整が行われるが、この調整に多くの手間がかかることがある。
【０００５】
これに対し、上記アニメーション生成システムは、逆運動学演算処理を用いて、道具の動作に人の動作を追従させることで、上記ブレンド条件の調整の手間を軽減し得る。しかしながら、道具の動作に人の動作を追従させることから、人が道具に引っ張られるような状態となり、人の自然な姿勢が崩れ、その動作が不自然になる虞がある。
【０００６】
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであり、人が道具を使用して物体に対して動作を行う際のその人の自然な動作のアニメーションを、簡易に生成できる、アニメーション生成システム、アニメーション生成方法、及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
人が所定道具を使用して該人周囲の物体に対して所定動作を行う際の、該人のアニメーションを生成するアニメーション生成システムであって、
前記所定道具が、前記物体に対して前記所定動作を行う際の該所定道具の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得された所定道具の位置情報に基づいた前記人の手部の位置情報、又は前記所定道具の位置情報、に基づいて、前記人の体幹部の姿勢情報を算出し、該算出した体幹部の姿勢情報に基づいて、ブレンド処理を用いて体幹部のアニメーションを生成するブレンド処理部と、
前記ブレンド処理部により算出された手部の位置情報と、前記体幹部の姿勢情報と、に基づいて、前記人の体幹部と手部とを腕部により繋ぐように、逆運動学演算処理を用いて、前記腕部の姿勢情報を算出し、該算出した腕部の姿勢情報に基づいて該腕部のアニメーションを生成する逆運動学演算処理部と、
を備える、アニメーション生成システムである。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
人が所定道具を使用して該人周囲の物体に対して所定動作を行う際の、該人のアニメーションを生成するアニメーション生成方法であって、
前記所定道具が、前記物体に対して前記所定動作を行う際の該所定道具の位置情報を取得するステップと、
前記取得された所定道具の位置情報に基づいた前記人の手部の位置情報、又は前記所定道具の位置情報、に基づいて、前記人の体幹部の姿勢情報を算出し、該算出した体幹部の姿勢情報に基づいて、ブレンド処理を用いて体幹部のアニメーションを生成するステップと、
前記算出された手部の位置情報と、前記体幹部の姿勢情報と、に基づいて、前記人の体幹部と手部とを腕部により繋ぐように、逆運動学演算処理を用いて、前記腕部の姿勢情報を算出し、該算出した腕部の姿勢情報に基づいて該腕部のアニメーションを生成するステップと、
を含む、アニメーション生成方法である。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
人が所定道具を使用して該人周囲の物体に対して所定動作を行う際の、該人のアニメーションを生成するプログラムであって、
前記所定道具が、前記物体に対して前記所定動作を行う際の該所定道具の位置情報を取得する処理と、
前記取得された所定道具の位置情報に基づいた前記人の手部の位置情報、又は前記所定道具の位置情報、に基づいて、前記人の体幹部の姿勢情報を算出し、該算出した体幹部の姿勢情報に基づいて、ブレンド処理を用いて体幹部のアニメーションを生成する処理と、
前記算出された手部の位置情報と、前記体幹部の姿勢情報と、に基づいて、前記人の体幹部と手部とを腕部により繋ぐように、逆運動学演算処理を用いて、前記腕部の姿勢情報を算出し、該算出した腕部の姿勢情報に基づいて該腕部のアニメーションを生成する処理と、
をコンピュータに実行させる、プログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、人が道具を使用して物体に対して動作を行う際のその人の自然な動作のアニメーションを、簡易に生成できる、アニメーション生成システム、アニメーション生成方法、及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態に係るアニメーション生成システムの概略的なシステム構成を示すブロック図である。
ブレンド用パラメータ、及び体幹部の姿勢パラメータの一例を示す図である。
体幹部の上半身及び下半身のアニメーションの生成方法を示す図である。
ブレンド用パラメータ、及び体幹部の姿勢パラメータの別の例を示す図である。
体幹部の上半身及び下半身のアニメーションの生成方法を示す図である。
ブレンド用パラメータ、及び体幹部の姿勢パラメータの別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るアニメーション生成システムの概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係るアニメーション生成システム１は、例えば、３次元空間内において、人が所定道具を使用してその人周囲の目標物体に対して加工動作など所定動作を行う際の、その人のアニメーションを生成するものである。所定道具は、例えば、ハンマー、ドリル、電動工具、雑巾、バット、などである。
（【００１１】以降は省略されています）

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