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日本バーチャルリアリティ学会誌第 9 巻 2 号 2004 年 6 月

特集 デジタルヒューマンと VR【特集デジタルヒューマンと VR】

デジタルヒューマンと VRーゲストエディタ巻頭言ー持丸正明
産業技術総合研究所

ゴルファーとゴルフクラブというのは，ボールを遠くえば，衣服や靴などの着装品をパーソナライズする「オに正確に飛ばすという目的で構成された人間と機械からンデマンド着装品」においては，あらかじめ顧客集団のなるシステムである．ゴルフクラブは，先端素材をベー

人体寸法，形状，触覚，感性などを計測・モデル化・蓄スに最新の有限要素計算を用いて設計されている．と積しておき，それに応じて製品を用意する．店頭で特定ころが，クラブに働く力を人間がどのように感じ，それ個人の特性を計測して，適合する製品を検索し，店頭にをどのように振り回すかは解明されていない．システムないものであっても顧客体型に仮想試着したイメージを全体としては機械の科学とモデル化が進み，人間の科学視覚的に提示する．この場合，計測する人間機能は形状とモデル化が遅れているというアンバランスな状態にあや感性であり，提示するときに利用する感覚チャネルはる．これはゴルフに限らない．人間はシステム全体にお視覚，メディアはコンピュータディスプレイということいて重要な要素であるにもかかわらず，もっとも理解さになる．この事例に関しては，バーチャルリアリティ学れていない不確実な要素なのである．まさしく，人間が会論文誌特集号 [1] に掲載されたので，本特集からは除システムの “the weakest link” になっていると言える．デ外した．むしろ本特集号では，人体のかたちを測ってジタルヒューマン研究の目的は，この “the weakest link”

CG で見せるというような研究事例ではなく，より多様の解決にある．すなわち，デジタルヒューマン研究とな人間機能を観察し，CG だけでないメディアを利用し，は，人間に適合し，人間を支え，人間を楽しませるよう視覚だけでない感覚チャネルを通じて提示するユニークなシステム全体の統合的・計算論的構成を実現するためなデジタルヒューマン関連研究を紹介したい．本特集でに，人間機能を計算機上にモデル化して再現する研究では，観察・計測し再現する人間機能として，臓器，皮膚ある．これは (1) 実在する人間の機能を観察・計測し，(2)それを編集・変形できるようにモデル化されたコンテンツとして蓄積し，(3) コンテンツを再利用してあり得る人間機能を模擬し，(4) その結果を実在の人間に対して提示するという一連の技術体系からなる ( 図 1)．
実在する人間のどのような機能を観察・モデル化・蓄積するのか，さらに，それを受け手である実在する人間( 観察された人間とは別の場合もある ) に対して，どのような感覚チャネルを使って，どのようなメディアで提示するのかは，アプリケーションによって異なってくる．例

図1

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デジタルヒューマン研究

特集

JVRSJ Vol.9 No.2 June, 2004

デジタルヒューマンと VR

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軟組織・触覚，関節運動，生理・心理反応，行動を取りのデジタルヒューマンを目指していると思われる．自動上げた．これらの人間機能を提示するメディアも，力覚車自身がドライバーのモデルを持っていて，いまのドラフィードバック装置，触覚提示装置，ヒューマノイドロ

イバーの運転行動をモデルパラメータとして理解し，そボット，ドライビングシミュレータ，CG と多様であり，れに応じたサービス ( 音声案内，危険警告 ) を提供できその応用も文化財保存，医療，交通と幅広い．

るようになる．手術シミュレータやナビゲーションシス

デジタルヒューマンの効能は，データの再利用性とテムも同様であろう．現在は，治療対象である患者の人予測可能性，伝達性にある．計測したときとは異なる体モデルを再現・提示しているが，近い将来は，オペレー条件での人体機能を予測し，異なるメディアで提示できタとしての医師のモデルを持つようになるだろう．医師る．人間の動きをビデオクリップとして蓄積するのでの緊張・疲労状態に応じたナビゲーションや，医師の習は，ビデオというメディアで，計測したままの状態で再熟度に応じたトレーニングなどが実現できよう．

生する以外に利用展開がない．一方，人間の動きを人体「計算機を内蔵した機械自身が，機械とインタラクショモデルの関節角度データとして蓄積すれば，CG としてンしている人間の機能と状態を知っていることにより，合成できるだけでなく，ロボットの動きとして実体提示

人間と機械からなるシステム全体が，利便で安全で確実も可能となる ( 伝達性 )．動作をうまく分割すれば，それに働くようになる」ことをグランドチャレンジとし，そを継ぎ合わせて別の動きを作り出すこともできるかも知のために必要となる「人間の多面的な機能を記述し再現れない ( 再利用性 )．自動車等の設計に利用するデジタルする多重解像度の統合モデル ( ハードウェア，ソフトウェ

マネキンという人体モデルでも同様である．人間の寸ア，コンテナ )」と，「人間の機能の多様性を示す特性デー法や動きを計測し，人体モデルのバリエーションとしタベース ( コンテンツ )」を整備していくこと−−それが，て表現することで，実際には計測しなかった姿勢や動デジタルヒューマン研究の目指すものである．いうまできを作り出し ( 再利用性・予測可能性 )，新しい製品の居もなく，この研究には，解剖学，形質人類学，医学，バ住空間設計などに利用できる．製品を試作せずに事前評

イオメカニクス，被服構成学，人間工学，コンピュータ価する Digital Mock-up 技術の一つである．近い将来にビジョン，コンピュータグラフィックス，バーチャルリは，Digital Mock-up が Immersive Mock-up に進化し，設アリティ，ロボット工学，情報工学，心理学，認知科学

計画面で人体モデルが動くだけでなく，設計者が Digitalと広範な分野の融合的アプローチが不可欠である．これ

Mock-up を体感したり，異なる人体特性のユーザがどのらの研究分野に関わっておられる研究者の方々が，今回ように使うのかを体感できるようになろう ( 伝達性 )．の特集号を通じて，デジタルヒューマン研究という融合・さらに，デジタルヒューマンはオンライン・リアルタ

境界領域に興味を持っていただければ幸いである．

イム・組込型を指向する．デジタルマネキンというツー
ルでは，あらかじめコンテンツとして蓄積された多様な参考文献

人間特性を参照し，想定されるユーザの使い勝手に配慮[1] 持丸正明，河内まき子：デジタル人体形状に基づくした設計を支援する．この時点で，デジタルヒューマン

着装品のオンデマンド製造，日本バーチャルリアリは設計機械の中に組み込まれているが，設計された製品

ティ学会論文誌， Vol.8. No.4, pp407-412 (2003)

そのものに組み込まれているわけではない．
【略歴】

設計段階で配慮されていても，製品の使用時点で製品

持丸正明（MOCHIMARU Masaaki）

自身が配慮してくれるわけではない．組込型とは，まさ(独)産業技術総合研究所 デジタルヒューマン研究センター

しく，デジタルヒューマンの人体モデルを用いて設計さ副研究センター長

れるだけでなく，製品自身の中に人体モデルが組み込ま1988 年慶應義塾大学 理工学部 機械工学科卒業，1993

れていて，製品自身がリアルタイムでユーザを観察し理年慶應義塾大学大学院 理工学研究科 生体医工学専攻

解して，ユーザに適合してくれることを指す．対人サー博士課程修了．同年博士 ( 工学 )．同年工業技術院生命工

ビスロボットなどはこの好例であろう．ロボット自身が学工業技術研究所入所．2001 年改組により産業技術総サービス対象であるユーザのモデルを持っていて，観察合研究所デジタルヒューマン研究ラボ．2003 年より現職．専門はバイオメカニクスと人間工学．著書『デジタした情報に応じて，ユーザモデルを更新し，それに応じル・サイバー・リアル』，『理学療法 MOOK6 運動分析』，たサービスを提供する．今回，特集号として執筆いただ『人間計測ハンドブック』( 何れも分担執筆 )．

いた中のドライバー行動モデルなどは，最終的に組込型

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