情報処理学会研究報告 IPSJ SIG Technical Report CG 化を妨げるアニメにおける動きの記号化 今間俊博 齋藤隆文 神谷由季 実写動画映像と比較して, アニメーションは元々動作における誇張 省略が多く, 動きが記号化されている. キーフレームをそのまま補間して動画を作成する欧米

CG

化を妨げるアニメにおける

化を妨げるアニメにおける

化を妨げるアニメにおける

化を妨げるアニメにおける

動きの記号化

動きの記号化

動きの記号化

動きの記号化

今間俊博

†

齋 藤隆文

††

神谷由季

† 実 写 動 画 映 像 と 比 較 し て ，ア ニ メ ー シ ョ ン は 元 々 動 作 に お け る 誇 張 ・省 略 が 多 く ，動 き が 記 号 化 さ れ て い る ．キ ー フ レ ー ム を そ の ま ま 補 間 し て 動 画 を 作 成 す る 欧 米 の ア ニ メ と 比 較 し て ， 日 本 ア ニ メ に は ， 動 き の 記 号 化 傾 向 が 顕 著 で あ る ． 日 本 で は ，毎 年 多 く の 新 作 ア ニ メ が 公 開 さ れ て い る ．そ の 多 く は 手 描 き セ ル（ タ ッ チ ）ア ニ メ で あ る が ，３DCG使 用 ア ニ メ の 公 開 も 増 加 し て い る ．し か し ，記 号 化 傾 向 が 大 き い 日 本 の ア ニ メ は ，動 き に 関 し て は ３DCG化 す る と 全 く 違 っ た テ イ ス ト に な っ て し ま う ．本 論 文 は ，そ れ ら の 問 題 点 と ，解 決 法 に 対 す る 取 り 組 み で あ る ．

The symbolization of animation motion makes

difficult on CG production work

Toshihiro Komma

†

Takafumi saito

††

Yuki Kamiya

†

It compares with the live action movie, as for the animation, there are originally much exaggeration and omission in case of operation and a movement is symbolized. The animation in the Europe and America does Key-Frame as directly to go to in-between and create the video.

It compares with that and as for the Japanese anime, the symbolization tendency of the movement is remarkable. In Japan, a lot of new animation movie is made every year. The almost movie is cel anime by hand-drawing. The made on 3DCG animation, number is increasing. However, it has become a completely different taste when making anime in Japan with lot of symbolization tendency 3DCG about the movement. This paper is those problems and efforts to the approach.

1.

は じ め には じ め には じ め には じ め に 人 間 が 動 く 物 体 を 目 で 捉 え る 仕 組 み は ， 実 物 の 動 き を 裸 眼 で 見 る 場 合 と ， 映 画 や ビ デ オ 画 像 な ど の 映 像 を 見 る 場 合 で は 異 な る ． 動 い て い る 物 体 を 脳 が 知 覚 す る 仕 組 み に つ い て ， す べ て が 解 明 さ れ て い る 訳 で は 無 い が ， 人 間 の 眼 か ら の 知 覚 に は 錯 視 や 思 い 込 み な ど 現 実 の 物 体 の 運 動 と は 異 な る 事 象 が 存 在 す る 事 は 広 く 知 ら れ て い る ． 物 体 の 動 き に つ い て ， 人 間 は パ タ ー ン 化 し て 知 覚 し て い る と 思 わ れ る 現 象 が 見 ら れ る ． ア ニ メ ー シ ョ ン 作 品 を 制 作 す る 場 合 ， 制 作 者 は 経 験 的 に ， こ う し た パ タ ー ン 化 さ れ た 動 き を 使 う 場 合 が あ る ． こ れ を ア ニ メ に お け る 動 き の 記 号 化 と 呼 ぶ ． 記 号 化 さ れ た 動 き に は ， あ る 種 の 意 味 を 伴 う 場 合 が 多 い ． モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ を 利 用 し て ， 人 物 の 動 き をCGア ニ メ ー シ ョ ン の キ ャ ラ ク タ の 動 き に 利 用 す る 場 合 ， こ う し た 記 号 化 さ れ た 動 き に も 着 目 す る 必 要 が あ る ． 本 論 文 で は ， キ ャ ラ ク タ が 激 し く 動 く 格 闘 シ ー ン に 着 目 し ， ソ フ ト ウ エ ア に よ っ て 自 動 的 に 記 号 化 さ れ た 動 き の 生 成 を 行 う た め の 試 行 を 行 っ た ．

2.

動 画 が 動 い て 見 え る 理 由動 画 が 動 い て 見 え る 理 由動 画 が 動 い て 見 え る 理 由動 画 が 動 い て 見 え る 理 由 2.1 仮 現 運 動仮 現 運 動仮 現 運 動仮 現 運 動 図 １a， 図 １bの よ う な2枚 の 画 像 が あ る ． こ の2枚 を ，0.1秒 ～0.01秒 程 度 の 短 い 時 間 に 同 じ 場 所 で 切 り 替 え る と ， 画 像 に 描 か れ た 円 は 左 右 に 動 い て 見 え る ． こ の 現 象 は ， 仮 現 運 動 と 呼 ば れ る 原 理 に よ っ て 生 じ る と さ れ て い る ． 仮 現 運 動 は ， 心 理 学 の 分 野 の 運 動 視 に 属 す る 現 象 で あ る ．[1] † 首 都 大 学 東 京

Tokyo Metropolitan University ††

東 京 農 工 大 学

Tokyo University of Agriculture and Technology

図 1 a 図1b

仮 現 運 動 に よ っ て 生 じ る 図 形 の 動 き は ， 子 供 の 頃 に 作 成 し た パ ラ パ ラ マ ン ガ も ， 映 画 も ビ デ オ 映 像 も 基 本 的 に は 同 じ で あ る ． 仮 現 運 動 で ， 着 目 す べ き は ， 画 像 と 画 像 の 切 り 替 え が 起 き る と い う 点 で あ る ．図 １aと 図 １bを 切 り 替 え る 際 に ，カ メ ラ の シ ャ ッ タ ー の よ う に ， 画 像 が 切 り 替 わ る 瞬 間 が 存 在 す る ． こ れ は ， 裸 眼 で 現 実 の 物 体 の 運 動 を 見 て い る 時 に は ， 存 在 し な い 瞬 間 で あ る ． こ の 画 像 の 切 り 替 え に よ っ て ， 人 間 は ２ 枚 の 画 像 の 間 に 存 在 し な い ハ ズ の 円 の 動 き を 感 じ る の で あ る ． 2.2 異 な る 原 理異 な る 原 理異 な る 原 理異 な る 原 理 に よ っ て 動 くに よ っ て 動 くに よ っ て 動 くに よ っ て 動 く 映 像 メ デ ィ ア 画 像映 像 メ デ ィ ア 画 像映 像 メ デ ィ ア 画 像映 像 メ デ ィ ア 画 像 こ の よ う に ， 映 画 や ビ デ オ な ど 映 像 メ デ ィ ア に お け る 画 像 が 動 い て 見 え る 原 理 は ， 画 像 の 切 り 替 え に よ る シ ャ ッ タ ー 効 果 と 仮 現 運 動 に よ っ て ， 実 際 に は 動 い て い な い 静 止 画 像 が 動 い て 見 え て い る よ う に 感 じ る ． 一 方 ， 実 物 の 動 き を 裸 眼 で 見 る 場 合 に は ， シ ャ ッ タ ー 効 果 も 仮 現 運 動 も 思 い 込 み も 存 在 し な い ． 従 っ て ， 原 理 が 異 な る ２ つ の 動 き の 間 に は ， 見 た 目 の 違 い （ 感 性 的 な 相 違 ） が 生 じ て い る と 考 え ら れ る ．

3.

ア ニ メ 動 画ア ニ メ 動 画ア ニ メ 動 画ア ニ メ 動 画 の 質 感の 質 感の 質 感の 質 感 3.1 デ ュ レ ー シ ョ ンデ ュ レ ー シ ョ ンデ ュ レ ー シ ョ ンデ ュ レ ー シ ョ ン 日 本 の ビ デ オ 規 格 で は ． 画 像 は1秒 間 に ３ ０ フ レ ー ム の 静 止 画 か ら 成 っ て い る ． ア ニ メ ー シ ョ ン の 動 画 像 に は ， こ の ３ ０ フ レ ー ム を 全 て 用 い て 動 き を 表 現 す る フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン と ， 同 じ 画 像 を 複 数 回 ず つ 使 用 す る デ ュ レ ー シ ョ ン 効 果 を 活 用 す る リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン が 存 在 す る ． 日 本 の セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン で は ， 通 常 デ ュ レ ー シ ョ ン ２ ～ ４ 程 度 の リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン が 用 い ら れ て い る ． 図 2 デ ュ レ ー シ ョ ン フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に よ る 動 画 像 と ， リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン に よ る 動 画 像 は ， 見 た 目 の 雰 囲 気 が 異 な っ て い る ． こ の ２ つ の 動 画 像 の 雰 囲 気 の 違 い を ， 動 き の 質 感 と 呼 ん で い る ．1 秒 間 あ た り に 使 用 す る 静 止 画 の フ レ ー ム 数 は ， リ ミ テ ッ ド と 比 較 し て フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン の 方 が 多 い た め ， 再 生 さ れ る 動 画 像 の 質 感 は フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン の 方 が ス ム ー ズ で あ る ． 3.2 日 本 の セ ル ア ニ メ の 質 感日 本 の セ ル ア ニ メ の 質 感日 本 の セ ル ア ニ メ の 質 感日 本 の セ ル ア ニ メ の 質 感 デ ィ ズ ニ ー を 始 め と す る 米 国 の セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン は ， フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に よ っ て 制 作 さ れ て い る ． 当 然 リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン を 用 い て い る 日 本 の セ ル ア ニ メ と は ， 動 き の 質 感 が 異 な っ て い る ． も ち ろ ん ， フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に よ っ て 制 作 さ れ た 米 国 ア ニ メ の 方 が ，リ ミ テ ッ ド の 日 本 ア ニ メ よ り も 動 き は ス ム ー ズ で あ る の だ が ，「 動 き が ヌ ル ヌ ル し て い る 」 と い う 表 現 で フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン の 動 き を 嫌 う 観 客 も 存 在 す る ． リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン 方 式 は ， 日 本 の セ ル ア ニ メ の 魅 力 の 醸 成 に ， 役 立 っ て い る と 考 え ら れ て い る ． 3.3 3DCGリ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ンリ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ンリ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ンリ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン 3DCG ア ニ メ ー シ ョ で は ， 通 常 フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に よ っ て 映 像 が 制 作 さ れ る ． し か し 意 図 的 に ， 制 作 さ れ た 映 像 か ら 規 則 的 に フ レ ー ム を 間 引 き ， 残 さ れ た フ レ ー ム を 複 数 回 用 い る 事 に よ っ て デ ュ レ ー シ ョ ン 効 果 を 伴 っ た リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン の 様 な 動 画 像 を 作 り 出 す 事 が 出 来 る ． モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ に よ っ て ，役 者 の 動 作 か ら 動 き を 取 出 し3DCGア ニ メ ー シ ョ ン を 作 成 し た 場 合 ， 制 作 し た キ ャ ラ ク タ の 動 き の 質 感 は ， 生 き た 役 者 の 動 き に な る た め ナ マ っ ぽ く な る ． し か し 前 述 の 手 順 に よ っ て 作 成 さ れ た 動 画 像 で は ， 少 し だ け リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン の 感 覚 が 入 る た め 生 々 し さ が 薄 ら ぐ ． 3.4 キ ー フ レ ー ム とキ ー フ レ ー ム とキ ー フ レ ー ム とキ ー フ レ ー ム と イ ン ビ ト ゥ イ ー ンイ ン ビ ト ゥ イ ー ンイ ン ビ ト ゥ イ ー ンイ ン ビ ト ゥ イ ー ン ほ ぼ す べ て の セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン は ， キ ー フ レ ー ム 法 に よ っ て イ ン ビ ト ゥ イ ー ン が 行 わ れ て い る ．日 本 の セ ル ア ニ メ 業 界 で は ，キ ー フ レ ー ム の 事 を「 原 画 」，イ ン ビ ト ゥ イ ー ン の 事 を「 中 割 り 補 間 」も し く は 単 に「 中 割 り 」，イ ン ビ ト ゥ イ ー ン に よ っ て 作 成 さ れ た 中 間 フ レ ー ム の 事 を 「 動 画 」 と 呼 ん で い る ． 欧 米 の セ ル ア ニ メ の 場 合 ， 出 来 上 が っ た 動 画 像 の 中 に 存 在 す る 原 画 と 動 画 （ キ ー フ レ ー ム と 中 間 フ レ ー ム ） の 間 に ， 意 味 的 な 違 い は 存 在 し な い ． 制 作 過 程 に お い て は ， ま ず 原 画 を 作 成 し ， そ の 後 に 間 の フ レ ー ム を 動 画 で つ な い で 行 く の だ が ， ア ニ メ 映 像 が 完 成 し て し ま え ば ， ど の フ レ ー ム が 原 画 だ っ た か の 見 分 け が 付 か な く な る の が 理 想 だ か ら で あ る ． 一 方 ，日 本 の セ ル ア ニ メ の 場 合 ，出 来 上 が っ た 動 画 像 の 中 に 存 在 す る 原 画 と 動 画（ キ ー フ レ ー ム と 中 間 フ レ ー ム ） の 間 に ， 全 く 異 な る 役 割 が あ る ． 日 本 の ア ニ メ に は 「 止 め 」 と い う 技 術 が 存 在 す る ． １ つ の フ レ ー ム を 静 止 画 と し て 長 時 間 （1 秒 以 上 ） 使 用 す る 動 か な い ア ニ メ ー シ ョ ン の 事 で あ る ． こ の 止 め を 行 う 事 が 出 来 る フ レ ー ム は ， 必 ず 原 画 で あ る ．逆 説 的 に 言 え ば ，止 め に 耐 え う る 絵 と し て の 完 成 度 が 高 い 画 像 が 原 画 ，

そ れ 以 外 が 動 画 で あ る ． そ の た め ， 日 本 に セ ル ア ニ メ に お い て は ， 完 成 動 画 に な っ た 後 で も ， ど の フ レ ー ム が キ ー フ レ ー ム だ っ た の か ， 区 別 が し や す い 動 画 像 と な る ． ち な み に ， 日 本 の ア ニ メ ー シ ョ ン が ， リ ミ テ ッ ド ア ニ メ と 呼 ば れ る 理 由 の 中 に ， こ の 動 か な い ア ニ メ ー シ ョ ン の 存 在 が 関 与 し て い る ． 欧 米 の ア ニ メ ー タ ー は ， き お つ け の 姿 勢 を し た キ ャ ラ ク タ で も ， 微 妙 に 体 を 動 か し て 表 現 す る ． つ ま り ， す べ て の フ レ ー ム が 動 い て い る の が ， フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン の 理 想 形 な の だ ． そ れ と 比 較 し て ， 完 成 し た 動 画 像 の 中 に ， 動 く ア ニ メ 部 分 と 意 図 的 に 動 か な い 部 分 が 存 在 す る の が ， リ ミ テ ッ ド ア ニ メ だ ． 日 本 の セ ル ア ニ メ が ， こ う い っ た 特 徴 を 持 つ た め に ， 原 画 に お け る キ ャ ラ ク タ の ポ ー ジ ン グ は ， 欧 米 の ア ニ メ に は 無 い 特 徴 を 持 つ ． キ ャ ラ ク タ の 「 キ メ ・ ポ ー ズ 」 と か 単 純 に 「 キ メ 」 と 呼 ば れ る ， 日 本 式 ア ニ メ ・ キ ャ ラ ク タ の ポ ー ジ ン グ 手 法 は ， 古 典 芸 能 で あ る 歌 舞 伎 な ど に も 見 ら れ る 形 式 と 同 じ よ う に ， 静 止 し て い て も 見 飽 き な い ， 格 好 の 良 い も の が 理 想 形 な の だ ．

4.

ア ニ メ に 関 す るア ニ メ に 関 す る こ れ ま で の 研 究 成 果ア ニ メ に 関 す るア ニ メ に 関 す るこ れ ま で の 研 究 成 果こ れ ま で の 研 究 成 果こ れ ま で の 研 究 成 果 1980年 代 前 半 か ら ，CGを 用 い た セ ル タ ッ チ の ア ニ メ 制 作 を ， プ ロ ダ ク シ ョ ン の 業 務 と し て 行 っ て 来 た ． そ の 中 で ， セ ル ア ニ メ に お け る キ ャ ラ ク タ の 動 き の 生 成 に 多 く の 時 間 が 必 要 な 点 に 着 目 し ， ア ニ メ キ ャ ラ ク タ の 動 き の 生 成 の 効 率 化 を 研 究 の 柱 と し て き た ． 3DCG ア ニ メ ー シ ョ ン は ， 作 業 の 機 械 化 に 馴 染 み ， 人 間 の 手 作 業 に よ る セ ル ア ニ メ の 制 作 に 適 応 さ せ る 事 に よ っ て 作 品 の 高 品 質 化 と 制 作 効 率 の 向 上 が 期 待 で き る ． さ ら に ， ア ニ メ ー シ ョ ン の 制 作 に モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ を 取 り 入 れ る 事 に よ っ て ， よ り 一 層 の ア ニ メ 制 作 の ス ピ ー ド ア ッ プ が は か れ る 可 能 性 が あ る ． し か し ，3DCG＋ モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ の ア ニ メ ー シ ョ ン で は ， キ ャ ラ ク タ の 動 き が セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン と は 全 く 違 う ， と い う 欠 点 が 存 在 し た ． こ の 点 を 改 良 す る た め に ， 我 々 も い ろ い ろ な 観 点 か ら 研 究 を 続 け て 来 た ． 4.1 加 速 度 制 御 に よ る加 速 度 制 御 に よ る キ ャ ラ ク タ加 速 度 制 御 に よ る加 速 度 制 御 に よ るキ ャ ラ ク タキ ャ ラ ク タ 動 作 編 集キ ャ ラ ク タ動 作 編 集動 作 編 集動 作 編 集

「Motion Emphasis Filter for Making Mental Motion of 3D Characters」 は ， 埼 玉 大 学 の 古 家 ら に よ っ てSIGGRAPH2004に 発 表 さ れ た ．[2] セ ル ア ニ メ キ ャ ラ ク タ の 動 作 に は ， 誇 張 と 省 略 が あ る 点 に 注 目 し ， モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ デ ー タ か ら こ の 動 き の 誇 張 と 省 略 を 含 ん だ 動 き を 生 成 す る モ ー シ ョ ン フ ィ ル タ ー ソ フ ト を 開 発 し た ． 原 理 と し て は ， キ ャ ラ ク タ の 動 き を 作 成 す る と き に ， セ ル ア ニ メ ー タ ー は 物 体 の 加 速 度 を 誇 張 す る 事 に よ っ て ア ニ メ ら し さ を 醸 成 さ せ て い る 事 が あ る ． こ れ を 利 用 し た ． ま た ， 物 理 的 な 動 き に 対 し て ， 人 間 が 想 定 し て い る 物 体 の 動 き の 事 を Mental Motionと 名 付 け ， ア ニ メ の 動 き に 対 す る 理 想 形 を 自 動 生 成 す る 道 を 示 し た ． 4.2 カ ト ゥ ー ン ブ ラ ーカ ト ゥ ー ン ブ ラ ー に よ るカ ト ゥ ー ン ブ ラ ーカ ト ゥ ー ン ブ ラ ーに よ るに よ る キ ャ ラ ク タに よ るキ ャ ラ ク タキ ャ ラ ク タキ ャ ラ ク タ 動 作 誇 張動 作 誇 張動 作 誇 張動 作 誇 張 セ ル ア ニ メ の テ ク ニ ッ ク と し て ， 実 際 に 物 体 を ア ニ メ ー ト す る の で は 無 く ， 物 体 の 軌 跡 を 描 い た り （ ス ピ ー ド ラ イ ン ）， 物 体 の 残 像 を 描 い た り （ 残 像 効 果 ）， 物 体 の 形 を 変 形 （ デ フ ォ ル メ ー シ ョ ン ） さ せ た り す る テ ク ニ ッ ク を 用 い て ， 効 果 的 な ア ニ メ の 動 き を 表 す 事 が あ る ． 埼 玉 大 学 の 大 林 ら に よ っ て 発 表 さ れ た 研 究 「Non-Photorealistic

Motion Blur for 3D Animation」で は ，こ れ ら ス ピ ー ド ラ イ ン ，残 像 効 果 ，デ フ ォ ル メ ー シ ョ ン を ア ニ メ キ ャ ラ ク タ に 自 動 的 に 付 加 す る 事 に よ り ア ニ メ ら し さ を 醸 成 す る 事 に 成 功 し た ．[3] 4.3 モ ー シ ョ ンモ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャモ ー シ ョ ンモ ー シ ョ ンキ ャ プ チ ャキ ャ プ チ ャ デ ー タ か ら の ア ク シ ョ ン ラ イ ン 生 成キ ャ プ チ ャデ ー タ か ら の ア ク シ ョ ン ラ イ ン 生 成デ ー タ か ら の ア ク シ ョ ン ラ イ ン 生 成デ ー タ か ら の ア ク シ ョ ン ラ イ ン 生 成 日 本 の セ ル ア ニ メ は ， 以 前 「 ジ ャ パ ニ メ ー シ ョ ン 」 と 呼 ば れ て い た 程 ， 欧 米 の ア ニ メ ー シ ョ ン と は 異 な る 部 分 を 多 く 持 っ て い る ． 特 に ， 欧 米 の フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に 対 す る リ ミ テ ッ ド ア ニ メ ー シ ョ ン は ， キ ー フ レ ー ム の 設 定 の 方 法 に 特 徴 が あ る ． 埼 玉 大 学 の 舘 野 ら に よ っ て 発 表 さ れ た 「 モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ デ ー タ の キ ー フ レ ー ム を 用 い た ア ク シ ョ ン ラ イ ン 生 成 手 法 」 は ， ア ク シ ョ ン ラ イ ン と い う 手 法 を 用 い て キ ー ポ ー ズ を 設 定 す る 事 に よ り ， 日 本 式 ア ニ メ ら し い キ ー フ レ ー ム を 生 み 出 す 手 法 へ の 試 行 と な っ て い た ．[4] 4.4 モ ー シ ョ ンモ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャモ ー シ ョ ンモ ー シ ョ ンキ ャ プ チ ャキ ャ プ チ ャ デ ー タ か ら のキ ャ プ チ ャデ ー タ か ら の キ ー フ レ ー ムデ ー タ か ら のデ ー タ か ら のキ ー フ レ ー ムキ ー フ レ ー ムキ ー フ レ ー ム 生 成生 成生 成生 成 手 法手 法手 法手 法 モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ に よ っ て キ ャ プ チ ャ さ れ る モ ー シ ョ ン デ ー タ は ，3DCG に 適 応 し た 時 に ， す べ て の フ レ ー ム を キ ー フ レ ー ム と す る フ ル ア ニ メ ー シ ョ ン と な る ． 通 常 の キ ー フ レ ー ム ア ニ メ ー シ ョ ン と 同 じ よ う に ， 動 き を 自 由 に 編 集 す る た め に は ， キ ー フ レ ー ム と イ ン ビ ト ゥ イ ー ン フ レ ー ム を 含 ん だ デ ー タ に 変 換 す る 必 要 が あ る ． も ち ろ ん ，こ の 変 換 を 行 っ た 時 に ，モ ー シ ョ ン デ ー タ の 軌 跡 が 変 化 し て は い け な い ．ま た ， モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ デ ー タ か ら ， キ ー フ レ ー ム デ ー タ を 減 ら す 場 合 に 問 題 と な る の が ， キ ー フ レ ー ム の ポ イ ン ト が 頭 ， 腕 ， 足 な ど に お い て ， 同 じ フ レ ー ム を 選 ば な く て は な ら な い 点 で あ る ．埼 玉 大 学 のWei Xinら に よ っ て 発 表 さ れ た「Discrete Wavelet based

Keyframe Extraction Method from Motion Capture Data」 で は ， モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ デ ー タ か ら の キ ー フ レ ー ム 抽 出 手 法 に ，Wavelet を 用 い た フ ィ ル タ を 作 成 す る 事 に よ り ， こ れ ら の 問 題 点 の 解 決 に 挑 ん だ ．[5] 4.5 ト ゥ ー ン シ ェ ー デ ィ ン グ に お け る 光 源 と 陰 影 ・ 影 の 状 態 設 定 手 法ト ゥ ー ン シ ェ ー デ ィ ン グ に お け る 光 源 と 陰 影 ・ 影 の 状 態 設 定 手 法ト ゥ ー ン シ ェ ー デ ィ ン グ に お け る 光 源 と 陰 影 ・ 影 の 状 態 設 定 手 法ト ゥ ー ン シ ェ ー デ ィ ン グ に お け る 光 源 と 陰 影 ・ 影 の 状 態 設 定 手 法 3DCG を 用 い て ， 手 描 き セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン の 様 な 画 質 の ア ニ メ 映 像 を 生 成 す る 事 を ，セ ル タ ッ チ ア ニ メ ー シ ョ ン と 呼 ぶ ．こ の 場 合 ，一 般 的 に は セ ル シ ェ ー デ ィ ン グ（ ト ゥ ー ン シ ェ ー デ ィ ン グ ） と 呼 ば れ る シ ェ ー デ ィ ン グ ソ フ ト が 用 い ら れ る ． し か し ， 3DCGの 一 般 的 な シ ェ ー デ ィ ン グ モ デ ル に 対 し て ， 光 源 情 報 を 変 更 す る 事 に よ っ て セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン の 画 質 を 模 し た セ ル シ ェ ー デ ィ ン グ に は ， い ろ い ろ な 不 都 合 が 生 じ る ． た と え ば ， キ ャ ラ ク タ に 落 ち る 影 が ， 手 描 き ア ニ メ の 影 よ り も 細 か く 描 か れ る 事 に よ っ て ， 生 成 さ れ た 画 像 が 汚 く な っ て し ま う ． 首 都 大 学 東 京 の 今 間 ら に よ っ て 発 表

さ れ た 「 ト ゥ ー ン シ ェ ー デ ィ ン グ に お け る 光 源 と 陰 影 ・ 影 の 状 態 設 定 手 法 」 で は ， 複 数 の 光 源 を 効 果 的 に 配 置 す る 事 に よ っ て ， セ ル シ ェ ー デ ィ ン グ が 生 成 す る キ ャ ラ ク タ 上 の 影 を 手 描 き セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン 風 に す る 手 引 き と な る ．[6]

5.

2次 元 セ次 元 セ ル ア ニ メ を テ ン プ テ ー ト次 元 セ次 元 セル ア ニ メ を テ ン プ テ ー トル ア ニ メ を テ ン プ テ ー トル ア ニ メ を テ ン プ テ ー ト とと し たととし たし たし た3DCGセ ル タ ッ チセ ル タ ッ チ ア ニ メセ ル タ ッ チセ ル タ ッ チア ニ メア ニ メア ニ メ 近 年 ，3DCG に よ る セ ル タ ッ チ ・ ア ニ メ ー シ ョ ン の 制 作 が 多 く 行 わ れ る よ う に な っ て 来 た ． こ の 手 法 で は ， キ ャ ラ ク タ は3DCGで モ デ リ ン グ さ れ ，3DCGの 手 法 で 制 作 さ れ る が ， レ ン ダ リ ン グ 時 に セ ル シ ェ ー デ ィ ン グ を 用 い る 事 に よ り ， 画 面 の 質 感 を ２ 次 元 セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に 似 せ た も の と し て い る ． 問 題 点 は ， こ の 手 法 を 用 い て 制 作 さ れ た ア ニ メ ー シ ョ ン は ， 画 面 の 質 感 は セ ル ア ニ メ に 近 づ く の だ が ， キ ャ ラ ク タ の 動 き に 関 し て は ，3DCG 特 有 の 滑 ら か で ス ム ー ズ な も の と な り ， な か な か セ ル ア ニ メ が 持 つ 動 き を 再 現 出 来 て い な い ． 5.1 ２ 次 元 ボ ー ン ア ニ メ ー シ ョ ン２ 次 元 ボ ー ン ア ニ メ ー シ ョ ン２ 次 元 ボ ー ン ア ニ メ ー シ ョ ン２ 次 元 ボ ー ン ア ニ メ ー シ ョ ン ア ニ メ ー シ ョ ン に お い て 動 画 像 を 作 る 事 は ， 各 フ レ ー ム 間 で キ ャ ラ ク タ の 位 置 と 形 状 に 対 し て ど れ だ け の 変 化 量 を 付 加 す る か で 決 ま っ て 来 る ． し か し ， ２ 次 元 の 手 描 き ア ニ メ ー シ ョ ン に お い て は ， 何 フ レ ー ム を 使 っ て ， ど の 程 度 の 距 離 ず つ 移 動 さ せ て い く の か を 数 値 的 に 表 す の は 難 し い ． そ れ は ， キ ャ ラ ク タ の 形 状 変 形 と 位 置 の 移 動 が ， 画 面 上 で 混 じ り 合 っ て 同 時 に 行 わ れ る か ら で あ る 一 方 ，3DCG ア ニ メ ー シ ョ ン で は ， キ ャ ラ ク タ の 移 動 と 部 位 の 変 形 は ， 全 く 別 の 機 能 と し て 扱 わ れ る ． 通 常 の 制 作 手 法 で は ， 部 位 の 位 置 移 動 に は ボ ー ン が 用 い ら れ ， 部 位 の 形 状 変 形 は ， ス キ ン と ウ エ イ ト に よ っ て 自 動 的 に 計 算 さ れ る ．3DCGに お い て は 部 位 の 移 動 と 変 形 が 別 の 機 能 に 分 離 し て い る た め に ，ア ニ メ ー シ ョ ン の 動 き の 質 感 が ， よ り 論 理 的 ・ 数 値 的 に 記 述 で き る ． し か し ，２ 次 元 の 手 描 き ア ニ メ ー シ ョ ン と3DCGア ニ メ ー シ ョ ン で は ，動 き の 質 感 が 全 く 異 な る ．そ こ で ，２ 次 元 の 手 描 き ア ニ メ ー シ ョ ン に3DCGの 様 な 仮 想 的 な ボ ー ン を 仕 込 み ， ボ ー ン の 動 き に よ っ て ２ 次 元 の キ ャ ラ ク タ を 制 御 出 来 る の で は な い か と 仮 定 し た ． こ の 方 法 を ， 便 宜 的 に2次 元 ボ ー ン ア ニ メ ー シ ョ ン と 呼 ぶ ． 2 次 元 ボ ー ン ア ニ メ ー シ ョ ン に お い て ア ニ メ ー シ ョ ン キ ャ ラ ク タ を 動 か す 原 理 は ， 通 常 の セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に お け る 原 理 （ キ ャ ラ ク タ の 形 状 変 形 と 位 置 の 移 動 が 同 時 に 行 わ れ る ） と は 異 な り ，3DCG と 同 じ ボ ー ン の 移 動 に よ る ア ニ メ ー シ ョ ン と な る ． こ れ に よ っ て ，2次 元 ア ニ メ と3DCGア ニ メ の 動 き を 等 価 に 利 用 出 来 る よ う に な る ． 5.2 セ ル ア ニ メ か ら の ボ ーセ ル ア ニ メ か ら の ボ ーセ ル ア ニ メ か ら の ボ ーセ ル ア ニ メ か ら の ボ ー ンンンン 生 成生 成生 成 手 法生 成手 法手 法手 法 2次 元 ア ニ メ と3DCGア ニ メ の 動 き が ，同 じ ボ ー ン に よ っ て 制 御 出 来 る の で あ れ ば ， 実 際 に 完 成 し た ア ニ メ か ら の 動 き を 模 倣 す る 事 に よ っ て ， 手 描 き セ ル ア ニ メ 風 の 作 品 を ，3DCGア ニ メ ー シ ョ ン に 付 加 す る の も 容 易 と な る ． す で に 市 場 に は ， 数 多 く の セ ル ア ニ メ 作 品 が 出 回 っ て い る ． こ れ ら の 中 か ら 特 徴 的 な 動 き を 持 っ た キ ャ ラ ク タ が 含 ま れ て い る 作 品 を 選 び ， ２ 次 元 ア ニ メ ー シ ョ ン の キ ャ ラ ク タ の 動 き を 抽 出 し ， 動 き の 変 換 の サ ン プ ル と す る 事 と し た ． 作 業 工 程 と し て は ， ま ず ， 映 像 の 中 か ら 特 定 の シ ー ン を 抽 出 し た ． そ の シ ー ン 内 の 動 画 像 をpremiereの よ う な 動 画 編 集 ソ フ ト を 用 い て ，１ 枚 １ 枚 の 静 止 画jpegフ ァ イ ル と し て 出 力 し た ． こ れ ら 個 々 の 静 止 画 フ ァ イ ル に ， ２ 次 元 ボ ー ン エ デ ィ タ ソ フ ト に よ っ て ボ ー ン を 配 置 し ， 動 き を 抽 出 し た ． こ れ に よ っ て ， キ ャ ラ ク タ の 動 作 か ら 形 状 変 形 の フ ァ ク タ ー を 除 き ， 純 粋 に 動 き の 要 素 だ け を 抽 出 す る 事 に な る ． 図3 抽 出 し たjpeg画 面 ． 図4 作 成 さ れ た ２ 次 元 ボ ー ン ． 5.3 ２ 次 元２ 次 元２ 次 元２ 次 元 ボ ー ン 生 成ボ ー ン 生 成ボ ー ン 生 成ボ ー ン 生 成 ソ フ トソ フ トソ フ トソ フ トFTB 元 と な る ２ 次 元 ア ニ メ ー シ ョ ン 映 像 を ， 静 止 画 に 変 換 し た 後 ， キ ャ ラ ク タ に ２ 次 元 の ボ ー ン を 入 れ る ． マ ッ チ ム ー ブ の よ う な 画 像 処 理 ソ フ ト を 用 い て キ ャ ラ ク タ の み 抽 出 し 処 理 を 行 う 事 も 考 慮 し た が ， 最 終 的 に 手 作 業 に よ る キ ャ ラ ク タ 抽 出 を 行 う 事 に し

た ． 人 間 に よ る 手 作 業 の 方 が ， ア ニ メ ー シ ョ ン の 原 理 に よ り 深 く 関 与 し た デ ー タ が 取 れ ， 精 度 も 高 い と 判 断 し ， 簡 易 的 な ２ 次 元 ボ ー ン エ デ ィ タ に よ る 手 作 業 を 行 っ た ． ２ 次 元 ボ ー ン エ デ ィ タ 「FTB」 は ， 埼 玉 大 学 大 学 院 理 工 学 研 究 科 の 近 藤 研 究 室 に よ っ て 開 発 さ れ た ．FTBは ，２Dセ ル ア ニ メ ー シ ョ ン 動 画(正 確 に は そ の フ レ ー ム の 連 番 画 像 フ ァ イ ル)を 入 力 と し て ， ボ ー ン 動 画(こ れ も 連 番 画 像 フ ァ イ ル)を 出 力 す る 用 途 と し て ， そ の 作 成 支 援 の た め に 作 成 し た ． 出 力 さ れ る ボ ー ン の 点 の 位 置 情 報 お よ び 直 線 の 接 続 情 報 を 用 い て ２Dセ ル ア ニ メ ー シ ョ ン に お け る 動 き の 分 析 が で き る. 図5 FTBの 操 作 画 面 5.4 格 闘 シ ー ン ２ 次 元 ボ ー ン 生 成格 闘 シ ー ン ２ 次 元 ボ ー ン 生 成格 闘 シ ー ン ２ 次 元 ボ ー ン 生 成格 闘 シ ー ン ２ 次 元 ボ ー ン 生 成 本 論 文 で は ， 動 き が 記 号 化 し や す い と 考 え ら れ る ， ア ニ メ の 格 闘 シ ー ン か ら の2次 元 ボ ー ン の 生 成 を 行 い ，そ れ を 元 に3DCGキ ャ ラ ク タ の ア ニ メ ー シ ョ ン の 作 成 を 行 っ た ．サ ン プ ル と し て 使 用 し た 映 像 は ，人 気 ア ニ メ シ リ ー ズ「NARUTO」の 格 闘 シ ー ン で あ る ． 格 闘 シ ー ン を 選 ん だ 理 由 は ， 格 闘 シ ー ン に は 多 く の 誇 張 と 省 略 テ ク ニ ッ ク が 含 ま れ て い る か ら で あ る ． 実 際 に2次 元 ボ ー ン デ ー タ の 作 成 を 行 っ て み る と ， 人 物 の 動 き が 速 く ， 動 線 の 変 化 が 激 し い ， 特 徴 的 な 動 き の デ ー タ が 得 ら れ た ． 図 6 格 闘 シ ー ン の2次 元 ボ ー ン 図 7 格 闘 シ ー ン の3DCGキ ャ ラ ク タ 生 成 さ れ た 2 次 元 ボ ー ン を ，3DCG の キ ャ ラ ク タ の ボ ー ン に 当 て は め る と ，3DCG の キ ャ ラ ク タ は 元 の セ ル ア ニ メ の キ ャ ラ ク タ に 近 い 動 き を 再 現 し た ．

6.

サ ン プ ル 映 像 のサ ン プ ル 映 像 のサ ン プ ル 映 像 の 動 き のサ ン プ ル 映 像 の動 き の動 き の動 き の 特 徴 を 利 用特 徴 を 利 用 し た 実 験 動 画特 徴 を 利 用特 徴 を 利 用し た 実 験 動 画し た 実 験 動 画し た 実 験 動 画 作 成作 成作 成作 成 今 回 の サ ン プ ル の セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン 映 像 か ら 得 ら れ た ， 格 闘 ア ニ メ ・ キ ャ ラ ク タ の 動 き の 特 徴 は ， キ ャ ラ ク タ の 位 置 の 移 動 が 激 し く ， 動 き か ら 次 の 動 き ま で の 途 中 の キ ャ ラ ク タ 位 置 の フ レ ー ム が 無 い と い う 事 だ ． 通 常 の キ ー フ レ ー ム ア ニ メ ー シ ョ ン に お い て は ， キ ー フ レ ー ム （ 原 画 ） と 次 の キ ー フ レ ー ム の 間 に は ， 間 を 補 間 す る イ ン ビ ト ゥ イ ー ン ・ フ レ ー ム （ 動 画 ） が 存 在 す る ． し か し ， 格 闘 ア ニ メ の 場 合 ， キ ャ ラ ク タ の 動 き が 大 き く し か も 大 変 速 い の で ， 原 画 と 次 の 原 画 の 間 に 適 正 な 位 置 に 動 画 を 入 れ る と ， キ ャ ラ ク タ の 動 き を ユ ッ ク リ と 感 じ て し ま う ． こ の た め に ， あ え て 動 画 を 省 き ， 原 画 （ キ ー ポ ー ズ ） か ら 次 の 原 画 ま で ， フ レ ー ム を 飛 ば し て し ま っ て い た ． や は り 実 験 前 に 想 定 し た よ う に ， 格 闘 ア ニ メ の キ ャ ラ ク タ の 動 作 は ， 現 実 の 実 の 際 の 動 き を 模 し た も の で は 無 く ， 動 き の 特 徴 を 生 か す た め に 記 号 化 さ れ た も の が 含 ま れ て い る と 分 か っ た ．

こ れ ら の 動 き の 特 徴 を 利 用 し た ， 実 験 動 画 を 作 成 し た ． 作 業 と し て は ， 格 闘 の モ ー シ ョ ン デ ー タ を キ ャ プ チ ャ し て ，そ れ を 元 に3DCGキ ャ ラ ク タ ニ メ ー シ ョ ン を 制 作 し ， さ ら に 途 中 の キ ャ ラ ク タ 位 置 の フ レ ー ム を 抜 い て ， 元 の キ ャ プ チ ャ し た モ ー シ ョ ン デ ー タ よ り も ア ニ メ ー シ ョ ン 的 に 良 く な っ て い る か を 検 証 し た ． 今 回 の 実 験 の 為 に キ ャ プ チ ャ さ れ た モ ー シ ョ ン デ ー タ に は ， あ い に く 格 闘 デ ー タ は 含 ま れ て い な か っ た 無 か っ た の で ， 同 じ よ う に 速 い 動 き を 必 要 と す る 剣 道 の 竹 刀 の 素 振 り の モ ー シ ョ ン デ ー タ を 元 デ ー タ と し て 用 い て ， 竹 刀 を 振 り ぬ く 途 中 の キ ャ ラ ク タ 位 置 の フ レ ー ム を 手 作 業 で 間 引 い た ． 図 8 竹 刀 の 素 振 り モ ー シ ョ ン さ ら に ， 出 来 上 が っ た ア ニ メ 映 像 に ， 画 像 描 画 ソ フ ト に よ る 手 作 業 で は あ る が ， 元 の 映 像 に 「 ス ピ ー ド ラ イ ン 」「 残 像 効 果 」「 デ フ ォ ル メ ー シ ョ ン 」 な ど を 加 え た バ ー シ ョ ン も 制 作 し 比 較 検 討 を 行 っ た ． こ れ ら の 効 果 は 今 後 ， す で に 4.3 で 説 明 し た カ ー ト ゥ ー ン ブ ラ ー と 同 じ 原 理 の ソ フ ト ウ エ ア を 使 用 し て ゆ く 予 定 で あ る ． 図 9 残 像 を 加 え た モ ー シ ョ ン 図 10 ス ピ ー ド ラ イ ン を 加 え た モ ー シ ョ ン 図 11 デ フ ォ ー メ ー シ ョ ン を 加 え た モ ー シ ョ ン

7.

お わ り にお わ り にお わ り にお わ り に 我 々 の 最 終 的 な 目 標 は ， モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ デ ー タ か ら 自 動 的 に ２ 次 元 セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン の キ ャ ラ ク タ を 生 成 す る 事 で あ る ． そ の 助 け と な る た め に ， 本 論 文 で 行 っ た 様 な ， 公 開 さ れ て い る セ ル ア ニ メ ー シ ョ ン 映 像 か ら ， ア ニ メ キ ャ ラ ク タ の 動 き の デ ー タ を 収 集 す る 事 に よ っ て ， ア ニ メ に お け る 動 き 記 号 化 の パ タ ー ン の 解 析 が 進 む 事 が 期 待 出 来 る ． ま た ，2次 元 ボ ー ン ア ニ メ ー シ ョ ン と3DCGに お け る キ ャ ラ ク タ の ボ ー ン コ ン ト ロ ー ル の 関 係 を 整 理 し て ゆ け ば ， 効 率 的 な ソ フ ト ウ エ ア 開 発 に つ な が り ， 3DCG を ベ ー ス に 使 用 し た ２ 次 元 セ ル タ ッ チ ア ニ メ ー シ ョ ン の 制 作 シ ス テ ム 開 発 へ の 寄 与 も 期 待 出 来 る ． 今 後 と も ， セ ル タ ッ チ ア ニ メ ー シ ョ ン 制 作 シ ス テ ム へ の 問 題 解 決 の た め に 研 究 を 続 け て 行 き た い ．

参考文 献

参考文 献

参考文 献

参考文 献

1) 仮 現 運 動 - 立 命 館 大 学 文 学 部 心 理 学 専 攻 http://www.psy.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/chikakumotion2006.html

2) Yoshiyuki Koie, Toshihiro Komma, Kunio Kondo, Motion Emphasis Filter for Making Mental Motion of 3D Characters,SIGGRAPH2004, Skeches

3) Shoichi Obayashi, Kunio Kondo, Toshihiro Konma, Kenichi Iwamoto,Non-Photorealistic Motion Blur for 3D Animation, International Journal of Asia Digital Art and Design Association,Vol.6, pp.11-18, 2007

4) 舘 野 圭, 北 爪 剛, 辛 慰, 今 間 俊 博, 近 藤 邦 雄, モ ー シ ョ ン キャ プ チ ャ デ ー タ の キ ー フ レ ー ム を 用 い た ア ク シ ョ ン ラ イ ン 生 成 手 法, Visual Computing / グ ラ フ ィ ク ス と CAD 合 同 シ ン ポ ジ ウ ム 2007, 2007.6

5) Xin Wei, Kunio Kondo, K. Tateno, T. Konma, T.Shimamura，Discrete Wavelet based Keyframe Extraction Method from Motion Capture Data，International Journal of Asia Digital Art and Design Association,Vol.6, pp.5-10,2007 6) 今 間 俊 博, 青 山 も も, 斎 藤 隆 文, ト ゥ ー ン シ ェ ー デ ィ ン グ に お け る 光 源 と 陰 影・影 の 状 態 設 定, 2011年 度 日 本 図 学 会 春 季 大 会, 日 本 図 学 会, 2011 . . . :