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人体のモデル化

本稿では、人体を関節物体モデルで表現する。ここで、関節物体とは、関節角 度によって、かつそれによってのみその姿勢が一意に決定される物体をいう。 人体モデルにおいては、以下のような制約を設ける。

• 一つの関節は最大三軸までの関節回転軸の組み合わせで実現される。
• 人体モデルを構成する体節は関節によって互いに接続される。
• 各体節は剛体である。
• 各体節は木構造状に連結されている。

人体モデルは、木構造のデータ構造で表現する。このデータ構造を姿勢決定木 と呼ぶ。姿勢決定木の各ノードは人体モデルの一つの体節に相当し、その体節 の幾何形状と、親ノードとの間の関節に関する情報を持つ。関節角度は時刻tにおけるノードiの軸kまわりの関節角度を表す。

なお、姿勢決定木中の根ノードrにおいて、関節接続点は三次元世界座標系 内での根ノードの位置を表す。また、その関節角度は三次元世界座標系に対する回転を表す。