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公開番号2025089942
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204925
出願日2023-12-04
発明の名称骨格モデルの姿勢決定方法及びプログラム
出願人株式会社セルシス
代理人個人,個人
主分類G06T 13/40 20110101AFI20250609BHJP(計算;計数)
要約【課題】仮想空間のキャラクタ又は実空間のロボットなどが持つ骨の姿勢を、より容易にかつ的確に決定する骨格モデルの姿勢決定方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】姿勢決定方法は、親骨と子骨とが関節によって連結された骨格モデルにおいて、親骨に対する子骨の姿勢を表現する複数のパラメータのうちの少なくとも一つのパラメータについて判定を行うことと、判定に基づいて複数のパラメータを修正することと、修正された複数のパラメータを用いて、子骨の姿勢を決定することと、を有する。判定を行うことは、複数のパラメータのうちのいずれかが、第1の制限を超えるか否かの判定を行う。第1の制限は、少なくとも一つのパラメータが他の二つ以上のパラメータに係る制限に影響を与える制限で表されること、を含み、第1の制限を超えるとの判定である場合、複数のパラメータが第1の制限の範囲内となるように、複数のパラメータを修正する。
【選択図】図19
特許請求の範囲【請求項１】
親骨と子骨とが関節によって連結された骨格モデルにおいて、前記親骨に対する前記子骨の姿勢を表現する複数のパラメータによって前記子骨の姿勢を決定する姿勢決定方法であって、
前記複数のパラメータのうちの少なくとも一つのパラメータについて判定を行うことと、
前記判定に基づいて前記複数のパラメータを修正することと、
修正された前記複数のパラメータを用いて、前記子骨の姿勢を決定することと、
を有し、
前記判定を行うことは、前記複数のパラメータのうちのいずれかが、第１の制限を超えるか否かの判定を行うことであって、前記第１の制限は、少なくとも一つのパラメータが他の二つ以上のパラメータに係る制限に影響を与える制限で表される、第１の判定を行うこと、を含み
前記複数のパラメータを修正することは、前記第１の判定が、前記第１の制限を超えるとの判定である場合、前記複数のパラメータが前記第１の制限の範囲内となるように、前記第１の制限を用いて前記複数のパラメータを修正すること、を含む、
姿勢決定方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の制限は、少なくとも一つのパラメータの増加又は減少に対して、他の二つ以上のパラメータの範囲がいずれも単調減少する制限を含む制限である、
請求項１に記載の姿勢決定方法。
【請求項３】
前記複数のパラメータは、三つのパラメータであり、
前記三つのパラメータの各パラメータを互いに直交する座標軸とする三次元空間で、前記第１の制限は、一つの方向に沿って、断面積が単調減少する立体形状を含む形状による制限である、
請求項１に記載の姿勢決定方法。
【請求項４】
前記立体形状は錐体である、
請求項３に記載の姿勢決定方法。
【請求項５】
前記立体形状は錐体の一部である、
請求項３に記載の姿勢決定方法。
【請求項６】
前記立体形状は、底面の形状が面積を持ち、前記底面から前記一つの方向に所定の距離だけ離れた位置に存在する線分又は曲線を上端の形状とする立体形状である、
請求項３に記載の姿勢決定方法。
【請求項７】
前記立体形状は、底面の形状が面積を持ち、前記底面から前記一つの方向に所定の距離だけ離れた位置に存在する線分又は曲線を上端の形状とする立体形状の一部である、
請求項３に記載の姿勢決定方法。
【請求項８】
前記一つの方向にパラメータが変化することによる前記骨格モデルのポーズの変化は、予め設定された前記骨格モデルの初期ポーズから離れる方向のポーズの変化である、
請求項３に記載の姿勢決定方法。
【請求項９】
前記第１の制限は、前記断面積が単調減少する立体形状を組み合わせた形状を含む、
請求項３に記載の姿勢決定方法。
【請求項１０】
前記骨格モデルの変形に、インバースキネマティクスが適用されているか否かの検知を実行すること、を前記判定を行うことの前にさらに有し、
前記判定を行うことは、前記検知が、インバースキネマティクスが適用されていないことを示す場合に、前記複数のパラメータのうちのいずれかが、第２の制限を超えるか否かの判定を行うことであって、前記第２の制限は前記第１の制限の範囲を包含する、第２の判定を行うこと、をさらに含み、
前記複数のパラメータを修正することは、前記検知が、インバースキネマティクスが適用されていないことを示す場合に、前記第２の判定が、前記第２の制限を超えるとの判定である場合、前記複数のパラメータが前記第２の制限の範囲内となるように、前記第２の制限を用いて前記複数のパラメータを修正すること、をさらに含む、
請求項１に記載の姿勢決定方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、骨格モデルの姿勢決定方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
コンピュータの画面などにおいて、仮想空間上のキャラクタのポーズやアニメーションを作る技術が存在する。この際に、複数の骨を関節で繋いだ骨格モデル（スケルトンモデル）が使われる場合がある。このような骨格モデルは、仮想空間ばかりでなく、ロボット制御等の実空間における対象物を制御する場合にも用いられ得る。
【０００３】
例えば、親骨と子骨とが関節によって連結された骨格モデルの姿勢を制御するように、関節を中心点とする球面上の所与の点を焦点とし、該中心点と該焦点とを結ぶ軸に直交する平面を射影面とし、関節の可動範囲を、射影面上において設定する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、親骨に対する子骨の関節における角度範囲を制限することによって子骨の動作を制御するように、関節を中心とする球の球面上に、子骨の角度範囲の境界を定義する角度範囲境界円を設定する。そして、角度範囲境界円は、関節を中心とする球面と親骨または親骨の延長線との交点１を通るものであり、関節を原点とし、交点１から原点に向かう方向をｘ軸の正方向とする、三次元直交座標系（ｘ、ｙ、ｚ）から、μ＝２ｔａｎ
－１
（－ｚ／（ｘ＋１））、ν＝２ｔａｎ
－１
（ｙ／（ｘ＋１））の関係を有する、モノポーラ球面座標系（μ、ν）を用いる技術が存在する（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、従来の技術では、例えば人間などのキャラクタを含め、多くの種類のキャラクタの骨の曲げ又は捻りの姿勢を決定することは容易ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００９－７０３４０号公報
特開２０１２－１６４１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
開示の技術は、仮想空間において人間などを仮想的に表現するキャラクタ、又は実空間に実在するロボットなどが持つ骨の姿勢を、より容易にかつ的確に決定できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術は、親骨と子骨とが関節によって連結された骨格モデルにおいて、前記親骨に対する前記子骨の姿勢を表現する複数のパラメータによって前記子骨の姿勢を決定する姿勢決定方法であって、
前記複数のパラメータのうちの少なくとも一つのパラメータについて判定を行うことと、
前記判定に基づいて前記複数のパラメータを修正することと、
修正された前記複数のパラメータを用いて、前記子骨の姿勢を決定することと、
を有し、
【０００８】
前記判定を行うことは、前記複数のパラメータのうちのいずれかが、第１の制限を超えるか否かの判定を行うことであって、前記第１の制限は、少なくとも一つのパラメータが他の二つ以上のパラメータに係る制限に影響を与える制限で表される、第１の判定を行うこと、を含み
【０００９】
前記複数のパラメータを修正することは、前記第１の判定が、前記第１の制限を超えるとの判定である場合、前記複数のパラメータが前記第１の制限の範囲内となるように、前記第１の制限を用いて前記複数のパラメータを修正すること、を含む、
姿勢決定方法を提供することができる。
【００１０】
また、前記第１の制限は、少なくとも一つのパラメータの増加又は減少に対して、他の二つ以上のパラメータの範囲がいずれも単調減少する制限を含む制限であってもよい。
また、前記複数のパラメータは、三つのパラメータであり、
（【００１１】以降は省略されています）

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