MediaNet No.19（2012.12）

湘南藤沢メディアセンターにおけるモーションキャプチャーシステムの導入経緯と運用
ほそかわ

こうじ

細川浩司

（東通産業株式会社）
ながさかいさお長坂功（湘南藤沢メディアセンター）

1 はじめに（1）概要・導入経緯

湘南藤沢メディアセンターでは，2001 年度より人

SFC はデジタル環境の先端教育のモデルであり，間や動物などの動作を解析するための 3 次元動作解

3 次元動作の解析についてはいくつかの研究会にお析システム（以下，モーションキャプチャーシステ

いて，モーションキャプチャーシステムの導入以前ム）を導入している。モーションキャプチャーシスから CG で表現するメディアアート系の演習や研テムの測定データを立体化したアニメーションの動究，楽器演奏の生体データ観測などで行われていた。

きなどはテレビ番組での解析映像をはじめ，日常のこのような背景もあり，授業・研究の実習環境をよ様々な機会で目にすることも多く，3 次元動作解析り充実させるために 2001 年度から導入されている。

は CG，ゲーム，映画，バイオメカニクス，リハビリ

実際にモーションキャプチャーシステムは幅広いテーション，シミュレーション実験など幅広い分野分野での活用が可能であったため，多くの研究会でで使われている。

活用され，このシステムの計測データによる研究成

実際に湘南藤沢キャンパス（以下，SFC）では，身体知研究として知られる感覚・運動系，脳神経系，果も卒業制作や論文等の教育・研究業績として数多くみることができる。

筋骨格系の動作計測・データ解析がいくつかの研究

3 次元動作の計測にはいくつかの種別があり，会において行われており，モーションキャプチャー

SFC では計測時に身体の関節点に反射マーカをつシステムもそれらの授業や研究に寄与する形で用いけて近赤外カメラを使ったデータ測定を行う光学式られてきた経緯がある。ここではこのシステムがどを採用している。この光学式には時間・空間の詳細のようなものかを簡潔に紹介し，導入経緯を整理しで正確な分析が可能なこと，マーカが軽いため装着た上で，湘南藤沢メディアセンターマルチメディアが容易であり拘束感もあまりないというメリットがサービス（以下，マルチメディアサービス）での運ある。光学式モーションキャプチャーシステムとし用と利用状況，今後の課題について報告したい。ては MAC3D と VICON が 2 大メーカー製品として知られており，いずれも実績・定評がある。SFC

2 モーションキャプチャーシステムとはでのシステム変遷を表 1 に示す。

主にヒトを研究対象とした自然科学系の人間工学，スポーツ科学，認知科学の研究分野およびメディ

表 1.

SFC での導入システム変遷

アアート，ヒューマンインターフェース系の研究分

2001.5-2006.3

VICON，VICON 社

野においてはモーションキャプチャーシステムが活2006.4-2011.3

Mac3D System，Motion Analysis 社

用されており，重要なデータ計測手法のひとつと2011.3- 現在

VICON MX，VICON 社

なっている。これらの分野ではモーションキャプ
チャーシステムはデジタルインフラの主要なツール（2）システム構成として認識されており，中でも運動計測と測定デー

現在のモーションキャプチャーシステムである

タの解析を対象とした研究は，身体知研究としてそ3 のとおりである。なお，
VICON MX２）の構成は表 2，の概要を知ることができる１）。

表 2，3 で示したものの他に両面テープや測定マーカ，スーツ付属品などの消耗品類を適時補充しなが50

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ら運用している。

諏訪正樹研究会

VICON MX では測定対象に応じたカメラ台数の主に認知科学や人工知能の研究を行っている。身セッティングが可能で，データ解析ユニットに筋電体スキルの学びを促すためのアプリケーション Mo-

計やフォースプレートなどのオプション機器を用途

tionPrism３）の開発にモーションキャプチャーを活用に応じて組み合わせることもできる。計測データのしている。

分析も目的に応じたアプリケーションが選べる。

加藤貴昭研究会

VICON MX では屋外でのキャプチャーができる

人間工学，スポーツ心理学分野の研究を行っておことも特長の一つである。精密機器である近赤外カ

り，意識と身体運動の変化を捕えるためモーションメラ，データ解析ユニットを移動時の衝撃から守るキャプチャーを利用している。映像だけでは分かりため，軍隊や警察でも多数使われているペリカンにくい部分の動作や，意識と身体運動のズレの研究ケースを採用し，屋外利用を容易にしている。に応用している。

表 2.

ハードウェア構成（2011.3-）

近赤外カメラ T20S（200 万画素）

その他
演奏データの解析などスキルサイエンス研究４）へ

12 機のアプローチで知られる古川康一研究会，スポーツデータ解析ユニット GigaNET（64ch AD 付） 2 台

選手の CG アニメーション制作等の永野智久研究会

システム専用 PC/大型モニタ

1式などがある。

同期用カメラ（バスラー 100Hz）

1機

専用ケーブル 25m/50m

各 12 本フォースプレート（床反力計測装置）

2 セット

三脚/固定クランプキット

12 機

測定用スーツ各種

5着※フォースプレート・三脚・測定用スーツは旧システムから流用している。

3 サービスの運用
高度に専門的な機材であるため，マルチメディアサービスのサポートも工夫を凝らしながら模索を続けている。各研究会の目的とする測定対象によって機材の設置構成が異なるため，システム運用形態は一様ではなく，基本的に機材のセッティングは各研

表 3.

ソフトウェア構成（2012 現在）

究会の運用に任せている。
（1）撮影スタジオでの利用

計測・キャプチャー用基本ソフト

Nexus

データ解析用ソフト

BodyBuilder

利用にあたっては Web サイトからの予約申込み

3D アニメーションソフト

MotionBuilderが必要である。現在は撮影スタジオに常設されていレポート作成ソフト

Polygon

るため，撮影スタジオの予約申込み時にモーション

3D モデル解析ソフト

Visual3D

キャプチャーシステムの利用オプションを選択する※このほか外部ソフトウェア実行用の PECS などがある。

ことで利用が可能である。なお，利用できるのは扱
いに習熟した利用者のみである。
撮影スタジオは計測データの分析が可能な専用（3）SFC における利用（研究会）

PC を設置した映像スタジオを併設している。このモーションキャプチャーシステムの利用実績があPC には各種の分析ソフトウェア（表 3）がインスる教員，学生は多岐分野にわたっており，代表的なトールされており，SFC のキャンパスネットワーク

研究会の活動は次のとおりである。にも接続されている。ソフトウェアのアップデート

仰木裕嗣研究会
スポーツバイオメカニクス分野の研究であり，身体運動に加え，身体部位や用具まわりの物理パラやライセンス管理，LAN 接続サポートなどはマルチメディアサービスが行っている。
（2）館外貸出メータや，運動方程式を解く際に必要となるパラVICON MX は可搬式のシステムであり，屋外利メータの算出にモーションキャプチャーを使用して用の場合は貸出をしている。ただし，上述したシスいる。

テム構成のため，かなりの物量である。貸出・返却はスタッフがそれぞれ 30 分程度かけ，利用者立ち合51

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いのもとで機材確認を行う。数十点の貸出機材はンキャプチャーシステムをよく知ってもらうためのチェックリストを準備して対応している。

内容で，主にシステムを活用している研究会所属の（3）メーリングリスト（ML）学部生・大学院生が参加している。講師はメーカー

モーションキャプチャーシステムの利用者をあらかじめ登録した ML を運用して，スタッフと利用代理店であるインターリハ（株），もしくは納品業者であるフォーアシスト（株）から派遣される。

者，あるいは利用者間の情報共有に努めている。館

あわせて研究会単位でのリクエストに応じた講習

外貸出は長期に及ぶことが多いため，他の貸出利用会も開催しており，こちらはシステムに習熟した利者にとって貸出期間の情報を共有することは，利用用者とスタッフで協力して行っている。

計画をたてるのに役立つ。他にはシステムの最新情2012 年 1 月末と 7 月末に開催した初心者向け講報，運用トラブル情報などを共有している。また，習会には合計 14 名の学生，教員の参加があった（表利用者からの要望が寄せられることもある。機材は4）。なお，参加者にアンケートを行ったところ，参一式のみで，かつ高額であるため，運用情報の共有

加の目的としては CG モデルと組み合わせるエンは円滑なサービスには欠かせないと実感している。

ターテイメント分野での利用や，介護従業者への身（4）保守契約

体負荷測定，といったものもあり，応用分野にも強モーションキャプチャーシステムは上述したハーい興味があることがわかった。

ドウェア・ソフトウェアから構成されるため，シス表 4.

テム保守も本来それぞれ必要と考えている（導入後1 年は双方とも無料保証）。1 年経過した 2012 年度の（前日）

カメラやケーブルなどをセッティングし，測定可能な環境構築を行う。約 3 時間必要。

午前

システムの説明からスタート，カメラの接続，実際に設置する際のカメラアングルのポイントなどを説明。約 2 時間。

午後

測定用スーツの着用，マーカの取り付け，計測ソフトの使用，キャリブレーション，計測テストを実施。その後，得られたキャプチャーデータを解析ソフトで可視化，アニメーションの手法を体験する。約 4 時間。

VICON MX はソフトウェア保守契約のみを行っている。内容としては各ソフトウェアの最新版へのバージョンアップ，初心者向け利用講習会（年 2 回程度）の開催，測定データの解析サポートなどである。

4 利用統計・講習会

初心者向け講習会の内容

モーションキャプチャーシステムの研究会毎の利用統計については図 1 のとおりである。特定の研究会で恒常的な利用があることがわかる。2011 年度からは屋外計測のための館外貸出利用もあるため，利用形態はますます多様化している。

5 課題
まずはスタッフ側の人材・スキルの問題である。
日常的なオーディオビジュアル（以下，AV）機器利用サポートや教室 AV 環境維持・更新，動画編集サポート，遠隔授業支援で求められる知識に加えて，プラスアルファの知識が必要である。高度に専門化が進んだ現状の AV において，あらゆる分野に精通することは難しい。幅広い応用事例があるとはいえ，モーションキャプチャーシステムのような，専門研究のデータ測定に特化したものについて独力で習熟することは極めて難しい。新しいシステムや研究の動向をつねにキャッチアップしていく姿勢とともに，日頃から研究会とも密接にコミュニケーション

図 1. モーションキャプチャー利用統計（2006-）

をとることが欠かせないと感じている。
高額な機材ゆえ，故障や破損時の対応も難しい。

利用講習会については初心者向けのものを半期にML で利用についての留意事項を共有しているもの

1 回（1 月と 7 月）行っている。新規利用者にモーショの，館外貸出を実施している以上，破損や紛失は想52

MediaNet No.19（2012.12）定される。すでに昨年度ある研究会での貸出利用中・業界動向と技術サポートに近赤外カメラの破損が発生した。事故の状況や経マルチメディアサービスは業務上，様々な AV緯などから，結果として研究会に多額の弁償金を負機器を扱っているため，各メーカーや代理店等とも担してもらうことになった。安全に利用するというコミュニケーションがとりやすい。業界の最新動向

前提はもちろんだが，万が一のケースにおいても利もウォッチしやすく，システムアップデートの情報用者が安心して機材利用ができる環境を整えていくも入手・反映しやすい。システムやソフトウェアを必要性を痛感している。

最新の状態に維持することは，現システムだけでなシステム予約方法についても課題が残っている。

く，前システムや他のシステムで蓄積された測定Web の施設予約システムを使い，撮影スタジオ予約データ（多くは共有フォーマット形式）の正確な解時のオプションとして VICON MX の利用予約をす

析にも必要なことといえる５）。

ることになっているが，館外貸出利用の場合はメー・機器管理とメンテナンスルベースで別のやりとりが必要である。これは機材屋外利用は可能なもののフォースプレートの重さの貸出・返却に 30 分程度の時間がかかるため，他のや機材設置の容易さを考慮すれば，常設の撮影スタ利用がないかどうか撮影スタジオの空き時間をみなジオの方が使い勝手が良い。隣室の映像スタジオにがら調整するためである。申込方法のわかりづらさはデータ解析が可能な専用 PC もある。加えて保守は否めず，常設場所として撮影スタジオが適切かど管理が逐次可能なため，機材の不具合発見や消耗品うかは意見が分かれるところである。の補充もしやすい。一式しかない高額な専門機材を新規利用者の獲得も悩ましい問題である。研究会

良いコンディションで維持するためには，スタッフ側もモーションキャプチャーシステムの今後の維による日頃の状態確認，環境整備が不可欠な作業と持・発展のために新たな利用者層が増えることを望なっている。

んでいる。そのための初心者向け講習会（前述）を・サービスの窓口として開催しているが，ほぼ一日（6 時間）におよぶ講習会

何よりも常駐の技術スタッフの存在は大きく，利であることや，データ解析アプリケーションの操作用者にとって，サポート窓口やメンテナンス担当とが難しく，一回の講習会受講では基本動作の測定まして円滑な運用の拠りどころとなっている。

でが限界であり，実際のスポーツ等の複雑な動きを以上の理由から，現在の SFC においては，マルチ測定するまでには道のりは遠いこともあって，新しメディアサービスがモーションキャプチャーシステい研究会からの参加はハードルが高い。現状は経験ムの導入と運用に積極的に関わっていくことが，を重ねた研究会での継続利用が主体である。今後はもっとも合理的で機能的だと思える。そこに研究サシステム利用への敷居を低くし，活用の裾野を拡げポート主体としての意義もあるのではないだろうか。

る取組みを重視したい。
注・参考文献6 おわりにこのような高度に専門的な機材をマルチメディアサービスが運用主体となって扱うことが本当に機能的なのかいくつかの面から改めて考えてみたい。
・研究会間の連絡調整役として
SFC では前述したようにいくつかの研究会がそれぞれの分野でこのシステムを活用している。分野毎に測定対象は一様でなく，システム利用への要望も様々である。マルチメディアサービスは利用者を一元管理し，利用動向を把握できる立場であるため，リプレース時などには研究会間の連絡調整や利益調

1） 古川康一ほか．身体知研究の潮流―身体知の解明に向けて．人工知能学会論文誌．2005, vol. 20, no. 2, p. 117-128.
2） インターリハ（株）計測事業部．最新光学式モーションキャプチャーシステム VICON MX．日本医学写真学会
雑誌．2009, vol. 47, no. 1, p. 23-28.
3） 松原正樹，西山武繁，伊藤貴一，諏訪正樹．身体的メタ認知を促進させるツールのデザイン，身体知研究会．SIGSKL-06-03，2010, p. 15-22.
4） 古川康一ほか．スキルサイエンス入門―身体知の解明へのアプローチ―．東京，オーム社，2009.

!

5） VICON Mac3D 等で測定したモーションデータの共有
フォーマットとしては C3D 形式がよく知られており，3D 動作解析では世界的な標準となっている．

整の役目を担うことができる。

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