0本書について
本書は、Dhaiba（ダイバ）と呼ばれる人間の 3 次元モデルを使って人体シミュレーションをするソフトウェ
ア、DhaibaWorks の基本的な使い方を解説したチュートリアルです。人体モデルの生成とエルゴノミクス性の評価を行うための手順を、実際の画面イメージを使って説明します。
DhaibaWorks の概要や全体的な操作方法については、「DhiabaWorks ユーザーズガイド」及び「DhaibaWorks ユーザーズガイド

別冊：エレメント編」をご覧ください。

改訂履歴
日付

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2017 年 3 月 15 日

初版

1

目次
1章

イントロダクション

1-1 はじめに............................................................................................................................................ 5
DhaibaWorks とは......................................................................................................................... 5
本書の構成について ...................................................................................................................... 52章

人体モデルの生成

2-1 機能概要............................................................................................................................................ 7
2-2 寸法サブセットに基づく人体モデル生成.......................................................................................... 8
実行手順 ........................................................................................................................................ 8
2-3 モーションキャプチャーによる人体モデル生成 ............................................................................. 11
実行手順 ...................................................................................................................................... 113章

リアルタイム IK による人体姿勢の作成

3-1 リアルタイム IK による人体姿勢の作成.......................................................................................... 19
実行手順 ...................................................................................................................................... 19

4章

モーションキャプチャーデータを利用した操作

4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成） .................................................................. 27
実行手順 ...................................................................................................................................... 27

5章

エルゴノミクス性評価機能

5-1 接触力・関節トルクの評価 ............................................................................................................. 37
実行手順 ...................................................................................................................................... 37
5-2 視野の評価 ...................................................................................................................................... 50
実行手順 ...................................................................................................................................... 50

2

3

Chapter 1 INTRODUCTION
1章 イントロダクション

1-1

はじめに

4

1-1 はじめに

DhaibaWorks とはDhaibaWorks とは、人体の形状、機能、行動などをモデル化し、コンピューター上に再現したデジタルヒューマンモデルと 3 次元 CAD システムなどを利用したデジタルモックアップを用いて製品の人体シミュレーションを行うことで、最適な人間中心設計の実現を支援するソフトです。

本書の構成について
まず、2、3 章で人体モデルの生成方法について解説します。ここで、寸法サブセットまたはモーションキャプチャーデータを利用して人体モデルを生成し、リアルタイム IK を使って人体モデルの姿勢を変更する方法を学ぶことができます。
4 章では、モーションキャプチャーデータを使って、より正確に体格と姿勢を再現したモデルを生成し、人体モデルにかかる力と視野を評価する方法を解説します。

5

2 章人体モデルの生成

Chapter 2 HUMAN MODEL2章 人体モデルの生成

2-1

機能概要

2-2

寸法サブセットに基づく人体モデル生成

2-3

モーションキャプチャーによる人体モデル生成62-1 機能概要

2-1 機能概要

DhaibaWorks で人体モデルを作成するには、寸法サブセットに基づく方法と、モーションキャプチャーデータから作成する方法の 2 通りがあります。2 つの方法の特徴などは以下の通りです。

方法

用途

入力

寸法サブセットに基づく・代表体型

任意の寸法サブセット

人体モデル生成（P.8）

・大まかな個人別体型（身長+体重など）

モーションキャプチャー

・個人別体型・立位標準姿勢のマーカー位置セット

による人体モデル生成

・［任意の寸法セット］（P.11）

7

処理時間
数秒

5～20 分

2 章人体モデルの生成

2-2 寸法サブセットに基づく人体モデル生成

ここでは、テンプレートモデルを使って人体モデルを生成する方法を説明します。この方法では、身長と体重を入力するだけで簡単に人体モデルを生成することができます。

実行手順
1. メニューバーから［Dhaiba］を選択します。

2. プルダウンメニューから［Generate DhaibaBody v1.16.7］を選択します。

8

2-2 寸法サブセットに基づく人体モデル生成

3. モデルの名前、身長、体重を設定します。
※

身長の入力単位は mm、体重の入力単位は Kg です。

4. テンプレートモデルを変更する場合は、パスを入力するか、ウィンドウからフォルダーを選択してテンプレートモデルを決定します。

9

2 章人体モデルの生成

5. ［Execute］をクリックします。

6. Dhaiba モデルが生成されます。

10

2-3 モーションキャプチャーによる人体モデル生成

2-3 モーションキャプチャーによる人体モデル生成

モーションキャプチャーによる人体モデル生成では、実際の測定データを使ってモデルを生成するため、個人の体型をより正確に再現することができます。

実行手順
1. Dhaiba モデルを生成します。（「2-2 寸法サブセットに基づく人体モデル生成」（P.8）参照）
2. メニューバーから［エレメント］＞［Create Element］＞［MoCap シーケンスエレメントを作成］を選択します。

11

2 章人体モデルの生成

3. MoCap シーケンスエレメント（myMoCapSequence）が作成されます。

4. エレメントリストで「myMoCapSequence」を右クリックし、プルダウンメニューから［Edit］＞［コントロールドックを開く…］（Tab キー）を選択します。

12

2-3 モーションキャプチャーによる人体モデル生成

5. コントロールドックで［Import］を選択します。

6. ファイルの選択ウィンドウが表示されます。モーションファイルを選択して［開く］をクリックします。

13

2 章人体モデルの生成

Note
モーションキャプチャーシステムを利用して、モーションデータを用意してください。DhaibaWorksで使用できるモーションデータの形式は、.c3d、.csv、.trc、.txt、.bvh です。
このチュートリアルでは、マーカーとフォースの情報を持つ.c3d データを使用しています。

7. メニューバーから［編集］＞［平行移動モード/回転モード］を選択します（G キー/R キー）。

8. 平行移動/回転ギズモをドラッグして、Dhaiba モデルとモーションデータの位置を調整します。

14

2-3 モーションキャプチャーによる人体モデル生成

9. コントロールドックの［+］をクリックし、プルダウンメニューから［dhMCArmatureController］を選択するとダイアログが表示されます。

10. ［Armature］に「MyDhaibaBody_arm」を、［Feature Points［Optional］］に「MyDhaibaBody_fp」を設定して［Execute］をクリックします。

152 章人体モデルの生成

11. コントロールドックの Landmark Fitting で［ALL］を選択します。

16

2-3 モーションキャプチャーによる人体モデル生成

12. 設定したアーマチャ（リンクモデル）エレメントと特徴点セットエレメントがモーションファイルのマーカーにフィットします。

17

3 章リアルタイム IK による人体姿勢の作成

Chapter 3 POSING BY IK
3章 リアルタイム IK による人体姿勢の作成
3-1

リアルタイム IK による人体姿勢の作成

18

3-1 リアルタイム IK による人体姿勢の作成

3-1 リアルタイム IK による人体姿勢の作成

リアルタイム IK とは、末端の関節の位置の変化から、親となる関節の角度を推定する手法です。リアルタイム IK を利用すると、手の先や足先などのモデルの末端部分に腕や足が追従するため、簡単に姿勢を再現することができます。

実行手順
1. Dhaiba モデルを生成します。（「2-2 寸法サブセットに基づく人体モデル生成」（P.8）参照）
2. メニューバーから［エレメント］＞［Create Element］＞［Geometry］＞［特徴点セットエレメントを作成］を選択します。

19

3 章リアルタイム IK による人体姿勢の作成

3. ターゲットとなる特徴点セットエレメント（myFeaturePoints）が作成されます。

4. エレメントリストで「myFeaturePoints」を右クリックし、プルダウンメニューから［Edit］＞［CopyFrom…］を選択します。
※

ターゲットとなる特徴点は、手動で作成することもできます。その場合、表皮上の特徴点全てに対応する特徴点を作成する必要はありません。

20

3-1 リアルタイム IK による人体姿勢の作成

5. 表示されたダイアログで「MyDhaibaBody_fp」を選択し、［OK］をクリックします。

6. エレメントリストで「myFeaturePoints」を右クリックし、プルダウンメニューから［Edit］＞［Edit…］を選択します（Tab キー）。

21

3 章リアルタイム IK による人体姿勢の作成

7. myFeaturePoints のエディタで［Attachment］を［Global］に設定し、Tab キーを押してエディタを閉じます。

8. メニューバーから［Dhaiba］＞［Examples］＞［リアルタイム姿勢推定を開始］を選択します。

22

3-1 リアルタイム IK による人体姿勢の作成

9. 表示されたダイアログで、［Armature］を「MyDhaibaBody_arm」に、［Landmark on skin］を「myDhaibaBody_fp」に、［Target landmark］を「MyFeaturePoints」に設定します。

10. ［Execute］をクリックすると、リアルタイム IK の設定が完了します。

23

3 章リアルタイム IK による人体姿勢の作成

11. エレメントリストで「myFeaturePoints」を右クリックし、プルダウンメニューから［Edit］＞［Edit…］を選択します（Tab キー）。

12. ターゲットとなる特徴点から、動かしたい特徴点を選択します。

24

3-1 リアルタイム IK による人体姿勢の作成

13. 動かしたい特徴点を選択した状態で、メニューバーから［編集］＞［平行移動モード］を選択します（G キー）。

14. 表示された平行移動ギズモをドラッグしてターゲットとなる特徴点を移動すると、その位置に Dhaibaモデルの姿勢が追従します。

25

4 章モーションキャプチャーデータを利用した操作

Chapter 4 POSING BY MoCap.
4章 モーションキャプチャーデータを利用した操作
4-1

モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）26

4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）

4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）

ここでは、モーションキャプチャー測定データからモデルの姿勢や動作を生成する方法を説明します。

実行手順
1. Dhaiba モデルを生成します。（「2-2 寸法サブセットに基づく人体モデル生成」（P.8）参照）
2. メニューバーから［エレメント］＞［Create Element］＞［MoCap シーケンスエレメントを作成］を選択します。

27

4 章モーションキャプチャーデータを利用した操作

3. MoCap シーケンスエレメント（myMoCapSequence）が作成されます。

4. エレメントリストで myMoCapSequence を右クリックし、プルダウンメニューから［Edit］＞［コントロールドックを開く…］を選択します（Tab キー）。

28

4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）

5. コントロールドックで［Import］をクリックすると、ファイルの選択ウィンドウが表示されます。

6. モーションファイルを選択して［開く］をクリックすると、選択したファイルがディスプレイに表示されます。

29

4 章モーションキャプチャーデータを利用した操作

7. コントロールドッグで［+］ボタンをクリックし、プルダウンメニューから［dhMCArmatureController］を選択します。

8. 表示されたダイアログで、［Armature］を「MyDhaibaBody_arm」に、［Feature Points［Optional］］を「MyDhaibaBody_fp」に設定します。

30

4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）

9. ［Execute］をクリックします。

10. コントロールドックの Landmark Fitting で［ALL］を選択します。

31

4 章モーションキャプチャーデータを利用した操作11. 設定したアーマチャ（リンクモデル）エレメントと特徴点セットエレメントがモーションファイルのマーカーにフィットします。

32

4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）

12. 再生ボタンをクリックすると、モーションファイルの動作が再生されます。

13. 「5-1 接触力・関節トルクの評価」（P.37）を続けて行う場合は、現在のシーンを一度保存してください。メニューバーから［ファイル］＞［シーンファイルを保存…］を選択すると、ファイルの保存先選択ウィンドウが表示されます。

33

4 章モーションキャプチャーデータを利用した操作

14. ファイル名とファイルの種類を決定して［保存］をクリックすると、現在のシーンが DhaibaWorks
シーンファイル（.xml）として保存されます。

34

4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）35

5 章エルゴノミクス性評価機能

Chapter 5 SIMULATION
5章 エルゴノミクス性評価機能

5-1

接触力・関節トルクの評価

5-2

視野の評価

36

5-1 接触力・関節トルクの評価

5-1 接触力・関節トルクの評価

ここでは、モーションキャプチャーシステムで計測した接触点にかかる力（床反力）の計測値から、各関節にかかる力とトルク推定値を算出する方法を説明します。

実行手順
1. モーションファイルを読み込んで人体モデルを生成します。（「4-1 モーションキャプチャーによる姿勢再現（動作生成）」（P.27）参照）

2. エレメントリストで「myForceSet」を右クリックし、プルダウンメニューから［Edit］＞［Edit…］を選択します（Tab キー）。

37

5 章エルゴノミクス性評価機能

3. エディタで Armature の［…］をクリックします。

4. 表示されたダイアログで［Armature］に「MyDhaibaBody_arm」を設定して［OK］をクリックします。

38

5-1 接触力・関節トルクの評価

5. Force2 の［Bone Applied］を［R_FOOT］に設定します。

6. Force3 の［Bone Applied］を［L_FOOT］に設定します。

39

5 章エルゴノミクス性評価機能

7. Force5 の［Bone Applied］を［PELVIS］に設定し、Tab キーを押してエディタを閉じます。

8. エレメントリストで Dhaiba モデルの SSD エレメント（MyDhaibaBody_ssd）を選択します。

40

5-1 接触力・関節トルクの評価

9. MyDhaibaBody_ssd のエレメントプロパティで、［Use Transparency］をクリックして Yes に設定します。

10. SSD エレメントを半透明にすることで、モデルの内部に表示されているフォースも確認することができます。

41

5 章エルゴノミクス性評価機能

11. 関節トルクの計算結果を表示するフォースセットと区別がつくように、myForceSet のエレメント名を変更します。
エレメントリストから myForceSet を選択し、エレメントプロパティで［myForceSet］をクリックします。

12. 表示されたダイアログで「ForceMotion」と入力し、[OK]をクリックします。

42

5-1 接触力・関節トルクの評価

13. メニューバーから［エレメント］＞［Create Element］＞［フォースセットエレメントを作成］を選択し、新規のフォースセットエレメントを作成します。

14. エレメントリストから作成したフォースセットを選択し、エレメントプロパティでエレメント名をクリックします。

43

5 章エルゴノミクス性評価機能

15. 表示されたダイアログで「ForceResult」と入力し、[OK]をクリックします

16. メニューバーから［エレメント］＞［Create Element］＞［Create Multi Rigid Body Force Estimation］を選択し、Create Multi Rigid Body Force Estimation エレメントを作成します。

44

5-1 接触力・関節トルクの評価

17. myMultiRigidBodyForceEstimation のエレメントプロパティで［Armature］をクリックします。

18. 表示されたダイアログボクスで[MyDhaibaBody_arm]を選択して、[OK]をクリックします。

45

5 章エルゴノミクス性評価機能

19. ［Armature］と同様の手順で、[Input Force Set]を「ForceMotion」に、[OutPut Force Set]を「ForceResult」に設定します。

20. ［Execute］をクリックします。

46

5-1 接触力・関節トルクの評価

21. ForceResult のエレメントプロパティで［ShowTorque］をクリックして Yes に設定します。

47

5 章エルゴノミクス性評価機能

22. ForceResult のエレメントプロパティで［Torque View Scale］をクリックします。

48

5-1 接触力・関節トルクの評価

23. 表示されたダイアログで［Torque View Scale］を 0.01 に変更し、［OK］をクリックします。

24. ForceResult エレメントに、関節トルクが青い矢印で表示されます。

49

5 章エルゴノミクス性評価機能

5-2 視野の評価

DhaibaWorks では、カメラエレメントを人体モデルの目の位置に移動し、注視点、Top Vector、視野などを設定することで、モデルの視点から周りがどのように見えているかを確認することができます。このチュートリアルでは、車のオブジェクトに座った Dhaiba モデルの視野を評価することを目的としています。

Note
３D ソフトや CAD ソフトを利用して、オブジェクトを作成したデータを用意してください。
DhaibaWorks で使用できるシーンファイルの形式は、.xml、.obj、.fbx です。

実行手順
1. メニューバーから［ファイル］＞［シーンファイルを開く…］を選択すると、ファイルの選択ウィンドウが表示されます。

2. シミュレーションしたいシーンファイルを選択して［開く］をクリックします。

3. Dhaiba モデルを生成します。（「2-2 寸法サブセットに基づく人体モデル生成」（P.8）参照）

50

5-2 視野の評価

4. 読み込んだシーンファイルに合わせて、Dhaiba モデルの姿勢を作成してください。モデルの姿勢は、平行移動モード/回転モード/スケーリングモードや「3 章 リアルタイム IK による人体姿勢の作成」（P.18）を使って編集することができます。

5. メニューバーから［エレメント］＞［Create Element］＞［カメラエレメントを作成］をクリックします。

6. カメラエレメント（myCamera1）がエレメントリストに追加されます。

51

5 章エルゴノミクス性評価機能

7. メニューバーから［エレメント］＞［エキストラビューを作成］＞［Create Element］を選択すると、ダイアログが表示されます。

8. エキストラビュー作成ダイアログで、「myCamera1」を選択します。

52

5-2 視野の評価

9. ［Execute］をクリックします。

10. エキストラビューが画面右側のエディタ領域に作成されます。

53

5 章エルゴノミクス性評価機能

Note
エキストラビューがアクティブになっていない場合は、［myQGLExtraView］タブをクリックしてください。

11. エレメントリストでモデルの特徴点エレメント（MyDhaibaBody_fp）を右クリックし、[Edit]＞[Edit…]を選択してエディタを開きます（Tab キー）。

54

5-2 視野の評価

12. 目と最も近い位置の特徴点（FHED）を選択します。

13. Position の［…］をクリックし、FHED の座標を表示します。

55

5 章エルゴノミクス性評価機能

14. ［C］をクリックして座標をコピーし、Tab キーを押してエディタを閉じます。

15. myCamera1 のエレメントプロパティで［視点］の欄をクリックします。

56

5-2 視野の評価

16. 表示されたダイアログで［P］をクリックし、FHED の座標をペーストします。このとき、モデルの目の位置に合うように座標を調整してください。

17. ［OK］をクリックすると、設定した位置に myCamera1 が移動します。

57

5 章エルゴノミクス性評価機能

18. myCamera1 のエレメントプロパティで［注視点］の欄をクリックします。

19. 表示されたダイアログで座標を入力し、［OK］をクリックしてモデルの注視点を設定します。

58

5-2 視野の評価

20. エキストラビューを表示すると、モデルの視野を確認することができます。

59

5 章エルゴノミクス性評価機能60