九州大学学術情報リポジトリ

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Kyushu University Institutional Repository

顔印象評価に基づく3DCG顔形態連続変形システムに ついての研究

孟, 宰永

https://doi.org/10.15017/1441241

出版情報：Kyushu University, 2013, 博士（芸術工学）, 課程博士 バージョン：

権利関係：Fulltext available.

主論文の要約

本論文は、人の顔が作り出す表情を 3DCG で制作した 24 個の顔モデルを用いて SD 法による印象評 価実験を行い主成分分析により抽出した 3 つのファクターを意味づける顔の解剖学的特徴について 考察するとともに、これらの部位の測定値とそれぞれのファクターとの関連づけを行った。この結 果をもとに、「どっしりとした」 「優しくて活発な」のようなイメージをある程度考えながら、基本 となる顔データをもとに 3DCG 顔形態の連続的な変形が可能なシステムを提案し、 実用的なキャラク タ生成に至る過程を述べた。

まず、現代の顔のイメージに関する 10 代から 20 代を中心とした若い人たちの印象評価の実態を 把握するため、顔・美容に関する最近の雑誌や書籍より印象語の収集を行った。

収集した印象語

明るい　キレイな　ナチュラルな　甘え顔　クールな秋の大人顔 ハーフ顔　甘えんぼベビ顔　クールビューティー　春顔

イノセント＆キュート　元気で明るい　美人女優FACE　おおらかな 健康的な　姫顔　幼い　小悪魔ドールFACE　ピュア顔　おさな顔 子供っぽい　ヒロインフェイス　おしゃれ顔　寂しげな　品がある お嬢様顔　さわやかで可愛い　品がいい　男前顔　ライオン顔 涼やかな愛され顔　フォーマルな　大人顔　シャープでかっこいい 老けた顔　大人かわいい　シャープでクールな　ふっくら

大人っぽい　上品さと清楚感　ふんわり　大人のキュート　上品な ふんわり甘顔　大人らしいきちんと感　都市型美形FACE　優しげな ふんわり柔らか　女らしい華やか顔　すっぴんムードの軽やか顔 ベビーフェイス　ガーリーな　清楚な　ほんのりガーリー　ロマ顔 かっこいい　正統派モテFACE　マニッシュな　カッコかわいい セクシー＆コケティッシュ　メンズライク顔　かっこよさと魔性 セクシーな　優しい　カワイイ　セレブ感漂うハーフ顔

優しく女らしい　かわいらしい　セレブリッチ　女性らしい

きちんと感　たおやかな印象　やさしげながら大人っぽい　きつい 頼りがいのある顔　やつれた顔　キツネ顔　頼りなさそうな顔 キュートな　童顔　立体フェイス　きりっとした印象　ドーリー顔 リッチな　キリリとした大人な印象　ドーリーフェイス　冷感な

その結果、現代の顔を表す単語について、①従来からある顔表現に対し時代性が感じられるもの

として（カワイイ、セレブリッチなど）、②顔をメタファとして表したものとして（キツネ顔、ド

ーリー顔など）、③顔表情にかかわる単語を複合したものとして（おとなカワイイ、セクシー＆コケ ティッシュなど）に分類された。この結果から現代の顔の表現が多様化、複雑化、個別化している ことが解った。

次に、3DCG を用いて印象評価のための実験用モデルを制作した。3DCG を用いることで、顔の各部 位を数値化させ、各部位の変形量などを容易に把握できる利点がある。実験には基本モデルを変形 させた計 24 個のモデルの制作を行った。調査に用いる印象語は、従来の先行研究の顔印象調査で使 用した語句や、今回新たに収集した現代性のある語句から、18 の語句を選択した。

印象評価実験では、24 個の 3DCG 顔モデルと 18 組の印象語を用い、CG 制作経験がある大学生を対

象に、SD 法による評価実験を行った。SD 法による印象評価を行い、主成分分析による印象ファクタ

ーの抽出をおこない 3 つの評価因子を抽出した。

各主成分の解釈として、第一主成分 1 は「好感度」、第二主成分は「重量感」 、第三主成分は「パ ワー」とした。第一主成分に対しては、アーチの型の眉、上がった口角、適当な肉付き、はっきり した目、整った顎の形、などに特徴がみられた。

第二主成分では、太い眉、小さい目小さく肉付きが多い唇、肉付きが多い外形という特徴がみら れた。

第三主成分では、広い眉間、釣っている眉と目、大きな鼻翼、大きな頬骨、四角の外形、大きく

厚い唇という特徴を加えた。

主成分1 主成分2 主成分3 健康的な 不健康的な 0.910 -0.248 -0.213 好きな きらいな 0.906 0.264 0.278 かわいい ^{かわいくない} 0.878 0.114 0.315 明るい 暗い 0.841 0.170 -0.453 暖かい つめたい 0.802 -0.442 -0.114 豊かな 貧弱な 0.800 -0.420 -0.171 上品な 下品な 0.776 0.197 0.566 セクシーな 中性的な 0.775 0.519 -0.067 優しい きびしい 0.739 -0.427 0.114 シャープな

-0.212 0.942 -0.114 重い 軽い 0.138 -0.830 -0.408 立体的な 平面的な 0.085 0.786 -0.455 進歩的な 保守的な 0.416 0.740 -0.436 知的な おろかな 0.494 0.658 0.431 大きい 小さい 0.305 -0.618 -0.536 静的な 動的な -0.409 -0.366 0.792 個性的な 一般的な -0.506 0.237 -0.678 子供っぽい 大人らしい 0.093 -0.351 -0.141 39.8% 27.3% 16.5%

それぞれのファクターの背景となっている顔を形成する各種部位の解剖学的な測定法に基づきそ

れぞれの特徴を数値化した。

これらの実験を踏まえて、 「顔印象評価に基づく 3DCG 顔形態連続変形システム」の制作を行った。

ここでは顔の表情を表す 3 つのファクターと対応した顔形状変形プログラムを作成し、3DCG で制作 した、各種顔形状を入力し、ある程度のイメージターゲットを目標に、各ファクターの重みづけを 行い、顔モデルの生成を容易に行うシステムを制作する。

このシステムのスクリーンデザインは、CG で制作されたデータに基づく基本モデルとともに、変 形イメージを表す 3 つのファクターの重みづけを与える三つのスライダが GUI として用意されてい る。

操作方法は、想定されるイメージを生成するために、各ファクターの重みの増減の変化を確認し

ながら目指すイメージを持った顔形状を生成する。各主成分の増減は、解剖学的に見た特徴ある顔

各部位の変化量を参照して制作した。

さらに、システムの応用として幾つかの 3DCG 顔キャラクタの顔形態連続変形実験を行った。あ らたに、①顎が発達している男性、②映画 Road of the Ring のゴラムを参照したキャラクター、③ 白い猫、④四角い顔のアニメキャラクターの４つの顔モデルを設定した。

制作にあたっては、本システムを用いて、表情ある各種キャラクタを 3 つのファクターの重みづ けを変化させながら表情や形態に特徴ある顔を選抜した。さらに、それぞれのファクターに極端な 値を与えることにより、予想外の興味あるキャラクタの生成も可能であった。

本システムの制作上の有効性を検証するため、この方法で生成された複数のキャラクタを使った

作品を制作し、複数のメディアアート関連のコンペティションに応募し、良好な成績を得た。例え

ば、国際コンペティションである 13th ASIA DIGITAL ART AWARD では、カテゴリーＢ部門で大賞を

受賞している。

今後、さらなるキャラクタを用いて、印象ベースの造形について、多数実施し実用に向けた改良

をおこなうとともに、これらのキャラクタによるアニメーションにも挑戦したい。