The V-Man Project: Toward Autonomous Virtual Characters

The V-Man Project: Toward Autonomous Virtual Characters Eric Menou, Laurent Philippon, Stéphane Sanchez, Jérôme Duchon, Olivier Balet 発表　道岡真一

発表の流れ • V-Man Projectとは • The Authoring Workflow • 体や衣服の形状デザイン • 肌のメッシュや衣服の設定 • 動的に変化する特性の定義 • 動作の習得や設定 • The V-Man Toolkit • 行動モジュール • キャラクターアニメーションモジュール • レンダリングモジュール • 結果

V-Man Projectとは • European Commissionが出資 • 6つの機関からなるコンソーシアム • 目的 • 専門家ではない人でも3Dの仮想キャラクターのアニメーションを作ることができる • リアルなモデリングと体の動きをシミュレーションすることができる３Dテクノロジー • 対話的な操作をリアルタイムに行える使いやすいソフトを開発

The Authoring Workflow • 過程 • scanning • 体の表面や衣服のテクスチャ • high-level interactionsを定義すること • キャラクタの振る舞い • 仮想環境に結果を結びつけること • V-Man Authoring Workflowはアプリケーションの要求に応じてどの過程からでも始めることができる

Body and Garment Geometry Design-体や衣服の形状デザイン • 体や衣服の形状は3D Scannerを用いて自動的に取得することができる • 3D Scannerの方法は、現実の人間を写した静止写真からstereo matchingを行うことによって実現する • V-Manシステムはグラフィックスデザイナーによってモデリングされたreference meshを用いるが、それを取り込んだ体のデータに一致させることができる • 他の人が作った3Dモデリングツールによってモデリングされた体や服のデータをimportすることができる

Skin Mesh and Garment Setup-肌のメッシュや衣服の設定 • 体の骨組みの3Dモデルができたら、それにテクスチャや衣服を結合させる • 肌や衣服は囲まれている頂点に対して骨格の影響を定義することによって連結しなければならない • ユーザは骨格やウェイトペイントをV-Man Body Authoring ToolやV-Man Skinning plug-inを用いることによって自動的に計算することができる • 以前バージョンに比べて最新のものは完全に自動で動作し、処理時間も早くなっている

Definition of Dynamic Properties-動的に変化する特性の定義 • 物理的な性質を仮想キャラクターや小道具に定義することによって、話の中の世界の仮想キャラクターの動きをよりリアルに見せることができる • そこでV-Manでは物理シミュレーションエンジンを使う • Mathengine社のKarma • Havok社の Havok2 • 質量・摩擦・機械的な継ぎ目などの物理的な性質を定義するのにV-Man Physics Authoring Toolを使う

Motion Acquisition and Setup-動作の習得や設定 • V-Manは、最も基本的な動作については拡張可能なライブラリを使用する • 新しいモーションの追加 • 3Dアニメーションツールによる手動設定 • モーションキャプチャーによる自動設定 • V-Manシステムでは、モーションキャプチャシステムの中で最も有名なもののひとつであるAscension社のMotionStarという電磁気センサーを用いた追跡システムを用いる • V-Manシステムの重要な特徴のひとつとして新しいモーションを追加するときに具体的な骨格を取得したりモデリングしたりする必要がない • ライブラリのいくつかのモーションはMotion Graph Authoring Toolを用いたMotion Graphから組織付けることができる

Motion Graph Authoring Tool • このツールはユーザによってロードされた異なるモーションの移り変わりを最適な形で自動計算してくれる • ユーザは動作の移り変わりをgraphに定義することによって視覚的に分かりやすくなる

Behavioral Engine Animation Engine Autonomousbehavior User commands Task-driven behavior Graph-based behavior RenderingModule(Vertigo) CharacterAnimation Dynamicssimulation The V-Man Toolkit • V-Man Toolkitは単体もしくは複数で使われるいくつかのC++モジュールで構成される

Behavioral Module-行動モジュール • ユーザはgo thereやhave a seatといったハイレベルな命令を用いてキャラクターの行動を制御できるように行動の詳細を指定することができる • V-Manシステムでは3つのタイプの行動が提供されるが、ユーザ自信が必要に応じて拡張することもできる • Task-driven behavior • Graph-based behavior • Autonomous behavior

Character Animation Module • Animation SystemはV-Manのコアのシステムで、欠かすことのできない存在である。 • それは独立して使うことができたり、behavioral moduleのひとつとして動かしたりすることができる • モーションとキーフレームとタイミングが与えられると、このモジュールはシームレスな動作の移り変わりを実現するために、目立つ部分を目立たなくすることができる

Rendering Module-レンダリングモジュール • V-Manレンダリングシステムは商品登録されていなくてプラットフォームを越えての利用が可能である • pure OpenGL to Performerもしくは、CS’ Vertigoから幅の広いグラフィックライブラリを取得することができる

Conclusion-結果 • V-Manは総合的かつハイパフォーマンスなシステムであり、高品質のアニメーションキャラクターをリアルタイムで生成するための最近のテクニックを統合したものである • V-Manはいくつかのツールから成り、直感的に学ぶことができ、キャラクタの衣装・行動・振る舞いをC++toolkitを使って作ることができる • アプリケーションの結果は非常に見込みがあるというものだった • V-ManはVISTA Project(仮想現実技術を用いたstoryboadingアプリケーションの開発)や、CSTB(フランスの技術研究機関)における建物の評価シミュレーションを可視的に行うものといったいくつかのプロジェクトですでに使われ、成功している

今後の活動 • このシステムは現在ベータリリースで2004年4月まで評価を受ける段階である • Finalリリースは2004年の秋までには入手できるだろう • 自律かつ対話的なactorを用いたvirtual storyに興味があるすべてのクリエイターにとってV-Manシステムは非常に有用なものとなるだろう

The V-Man Project: Toward Autonomous Virtual Characters