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モーションキャプチャー基礎知識

ホワイトペーパー

モーションキャプチャは、人や物体の動きを3次元で計測することができ、その動きをデジタル化できるシステムを指します。
現在モーションキャプチャは自動車や建築、航空宇宙などの工業計測や、ドローンやロボットの制御など計測ツールの1つとして分野問わず使用されております。
又、近年ではVR/ARの位置情報ツールとしても多く 世の中に浸透してきた技術と言われております。

そんなモーションキャプチャーの種類やメリット・デメリット、比較表など、今さら聞けない基礎知識をわかりやすくまとめました。

動作分析、技術伝承、挙動計測に
是非ダウンロードしてご確認ください。

このカタログについて

ドキュメント名 モーションキャプチャー基礎知識
ドキュメント種別 ホワイトペーパー
ファイルサイズ 1.1Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 エースポイントシステムズ株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

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このカタログの内容

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モーションキャプチャは、⼈や物体の動きを3次元で 計測することができ、その動きをデジタル化できる システムを指します。 もともとは、⼈の動きを数値化する⽬的で誕⽣いた しました。 モーションキャ 2014年頃までは、医療現場での歩⾏解析やスポーツ 動作などの⼈体解明などの分野で使⽤されるケース プチャーとは? がほとんどでした。 その後、PCなどの発達により、ゲームやCGと歩みを 進め、現在では⾃動⾞や建築、航空宇宙などの⼯業 計測や、ドローンやロボットの制御など計測ツール の1つとして分野問わずご使⽤されております。 ⼜、近年ではVR/ARの位置情報ツールとしても多く 世の中に浸透してきた技術と⾔われております。
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モーション ビデオ式 磁気式 キャプチャー 種類 光学式 慣性式
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磁気式 磁気コイルを体の各関節に取り付け、磁気発⽣器(電 流から磁界を発⽣する装置)を⽤いてコイル磁界内で 動作を⾏います。 各関節に取り付けた、磁気コイルが磁界内で動くこと で⽣じる歪みを記録することで、各関節につけたコイ ルの位置を計測し、位置や姿勢を計算できる仕様です。
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関節などに直接センサを取り付けて、各センサの情報から逆算して 位置や姿勢を算出する⽅式。ジャイロ(⾓速度)、加速度、場磁気 慣性式 の3種9軸を採⽤されているタイプが多い。PCとはワイヤレスで 繋ぐケースが多く、簡易モーションキャプチャーとも⾔われており ます。
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光学式 複数台カメラから⾚外を照射し、再帰性反 射材でコーティングしたマーカーの位置3 次元で計算します。いわゆる三⾓測量とい う⽅式で、各カメラのXY情報をソフト内で 3次元化しています。マーカーの中⼼座標 をピクセル計算して算出しております。
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ビデオ式 ビデオカメラで撮影された映像を解析し、3D モーションファイルとして取り込む技術。 カメラ縛りがなく、スマホやデジカメで撮影した動画でも解析が可能。 特徴点を画像相関法やエッジ抽出で計算して、マーカーレスで計測を⾏うことが可能です。 近年ではAIを⽤いた学習で計測を⾏うことも増えています。
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メリット、デメリット 慣性式 光学式 カメラの設置が不要で、スーツを着る マーカーの座標値のみ抜き出すので、データ だけで計測可能。 が軽く、リアルタイムに解析できる。 計測範囲が広く、屋外屋内問わず ⾚外を採⽤しており外光ノイズに強く、他の 計測できるので⾃由度が⾼い。 機器に⽐べ精度が良い。 時間経過につれ誤差が⼤きくなる。 遮蔽物や死⾓になると計測できない。 磁場の影響を受けるので場所によっては 計測範囲は広いとカメラ台数が異常に 計測ができない。 多くなる。 有線接続の為、配線が⼤変。 磁気式 ビデオ式 1つの受信器で位置と姿勢合わせて6⾃由度 ビデオなど汎⽤のカメラを使うことができ、 の情報が得られるため装着数が3分 簡易的に計測が可能。 の2で済む。 マーカーレスで計測を⾏えるので、マーカー 光学式と⽐べ計測ポイントが隠れる⼼配 がない 接着の⼿間を省くことができる。 ⾦属や電気製品が近くにある場合は磁界に ⼿軽さゆえに、精度に課題あり。 影響を受けやすい。 3次元になるとキャリブレーションが⼤変。 センサの配線があり計測可能な範囲が狭い。
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ポジションマップ 精度:⾼ 光学式 空間:⼩ 空間:広 磁気式 慣性式 ビデオ式 精度:低 ※当社調べによる
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各製品における⽐較表 光学式 慣性式 ビデオ式 磁気式 計測⽅法 ⾚外カメラを複数台設 対象に取り付けたセン ビデオカメラで撮影 対象に取り付けた磁気 置しての計測 サから計算 コイルより計測 計測精度 ◎ ○ △ △ 計測対象 ⼈、物、建築物 ⼈ ⼈、物、建築物 ⼈ 計測範囲 約40m⾓ 基本的には制限なし 動画で認識できる範囲。 10m以内。部屋のサイ ズ次第。 リアルタイム性 ○ ○ △ ○ 価格 数⼗万〜数千万円 数⼗万〜数百万 フリーソフト〜数百万 数百万程度 ※価格は機種やメーカーによります
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活躍のフィールド 対象システム 技術伝承、動作分析、リハビリ 例:溶接時の体の動き、組み⽴て作業時の⼿の動き スポーツ動作、歩⾏解析
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活躍のフィールド 対象システム VR、AR関連 例:VRの精度向上ツール、ゲーム開発
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活躍のフィールド 対象システム ロボットや物の計測 例:ロボットの挙動計測、制御、⾞の部品の評価 設備の挙動計測
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活躍のフィールド 対象システム 運転動作 例:⾞運転時の体の姿勢、重機コクピットの⼿の動き
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活躍のフィールド 対象システム 構造物や材料試験 例:振動台試験における構造物挙動、建物の揺れ 材料の載荷試験
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お問い合わせ先 エースポイントシステムズ株式会社 〒530-0047 ⼤阪府北区⻄天満1丁⽬11番20号イトーピア⻄天満ソアーズタワー1103 Tel:06(6311)3770 Fax:06(6311)3880 16 E-mail:info@acepoint.co.jp URL:http://www.acepoint.co.jp/