図書館情報メディア研究第 10巻２号29〜38ページ

2012年

CGクリエイターのための人体模型コンテンツ開発
金尚泰*

Development of the interactive human anatomy tool for Art & Design
Sangtae KIM

抄録
人体の理解は，芸術・デザイン系やコンテンツ制作分野において，造形物を作り上げるためのテクニックの原点である。人体への理解は，デッサン，スケッチを含む表現行為の基本となり，芸術・デザインだけに限らず，特に CG デザイン系のクリエイターには必修となる知識と言える。しかし医学系向けの人体模型教材は，実際の模型から書籍まで数多く存在するが，芸術・デザイン領域に特化した教材は数少ない。特に両分野とも３ DCG 技術を用いて視点を自由自在に変化させながら必要な部分を観察するインタラクティブ教材はほとんど例を見ない。
本稿で述べる３ D 人体模型は，医学系用のコンテンツではなく芸術・デザイン，CG クリエイターを主な対象としたインタラクティブ教材である。コンテンツには，人体を作り上げるために基本となる骨組み，筋肉，ポーズ，人体の動きが収録されており，各々の表現方法としては，リアルタイムレンダリ
ング手法とリアルタイムインタラクション手法を取り入れた。本稿では，人体を学ぶインタラクティブ教材制作全般の流れについて述べる．
Abstract
Understanding human anatomy is the starting point of creating figures in the fields of art and design andcontent production. It is the basis of artistic expression such as drawing and sketch and the essential knowledge forcreators of computer graphics. While there are various kinds of anatomical models and medical software and books
for understanding human body in medicine, there are none specialized for the filed of art and design. The author
developed the interactive leaning tool for creators in the fields of art, design, and computer graphics to understandhuman anatomy for their purpose. With the tool, they can observe human anatomy with changing their point ofview freely. The structure of the skeletal and muscular system, poses, and human movements are contained andcreated by real-time rendering method and Real-time interaction method. In the present article I described the wholeprocess of the development of the interactive learning tool for understanding human anatomy.

*

筑波大学図書館情報メディア系
Faculty of Library, Information and Media Science, University of Tsukuba─ 29 ─図書館情報メディア研究10(2)2012年

物学者とは異なり，芸術家としての資質を表している。

1.

背景

例えば筋肉図においては，筋の収縮などの状態を見事に再現していることや，構図，ポーズ，筋のバランスを見

1.1

解剖学による美術教育の歴史

るとヴェサリウスは創造的な解剖学者よりは，ルネサン

アンドレアス・ヴェサリウス（1514~1564）は解剖学のス時代の芸術家として捉えるべきである。それに合わせ，基礎を築いた人物であり，著作である「ファブリカ」とルネサンス時代に発明された遠近法によって，3 次元であ呼ばれる人体の構造に関する七書が解剖学教材としている対象を２次元で表現する方法が確立される。

まだに重要な文献として扱われている。ファブリカは，人体を的確に表現するにはそれの内部構造を把握しなA3 の大きさで描かれた 700 ページに及ぶ大作である。古くてはならないという美術教育の基本が，初めて提唱さ代ローマは，医学者の権威が高く，絵よりは文書のみでれたのがルネサンス時代である。それまで職工と呼ばれ書かれた書籍が最も正しいとされていた時代である。フた芸術家たちは，新しい社会的な地位を獲得するのに自ァブリカには，解剖学教科書という人体の構造を解説す分たちの仕事の支えとなる体系的な知識の習得が欠かせる役割のほか，実際に人体を解剖する方法を教えるといないと考えるようになる。骨格を把握し，そこに腱，筋，う実習書の役割もあった。また，精妙な解剖図になって肉を合わせるには解剖学の知識が必要になり，そのためおり，実際に解剖をする機会のない人たちにも，人体の芸術家たちは解剖学の実践にかわるものを必要とした。

構造を説明するという解剖見本の役割も持っている。

16 世紀半ばから芸術家たちは絵画化された解剖学，すなわち解剖図から知識を吸収するようになる。

1.2

IT技術と解剖図

近年，IT 技術の目覚ましい発展にも関わらず，日常生活の中では，二次元の「絵」を描くことに比べて「立体」の絵に出会う機会は少ない。趣味においても，陶芸や模型制作といった分野がある程度である。IT 技術の進化により，想像を 3D 空間内で手軽に納める事ができ，表現の幅が広がりつつある。ワークステーション級の高度・高価な計算機，機能別に細かく分かれたアプリケーションソフトが，IT 技術の飛躍的な発展とともにパーソナルコ
ンピュータベースでも十分なパフォーマンスと使いやすさを提供する。一方，統合されたソフトウェアも初心者向けに進化する傾向にあり，興味さえあれば短時間で学習することができる。このような IT 技術を基盤として体験できる教材，ユーザが想いのままに探索できる使い勝手の良い教材コンテンツの制作環境も整えられつつある。

図1 ファブリカ 700 枚中の一枚（1543 年）

このような絶対的な内容を含むファブリカであるが，もし，文字のみで構成されているのであればこれほどの衝撃をもたらす事は無かったと思われる。具体的で，正確な解剖図があったからこそ，記述の内容を明確に伝える事が出来たと言える。ファブリカには，現在の教科書にある正面，側面，背面という説明図だけではなく，生き生きしている魅力的な絵が多数見られる。科学的な解剖書というより，美術書としての作品性さえ感じられる。
このように生きている姿を描くという姿勢は，近代の生─ 30 ─

図 2 3DCGで再現した人体構造

金尚泰

CGクリエイターのための人体模型コンテンツ開発

さらにコンテンツ産業の急速な発達につれ，制作者すを，様々な視点から観察できる。また，構造の説明だけ

なわち次世代でのクリエイター育成とその支援策に関すではなく，デッサンの練習などにも役立つポーズ集も含る具体的な提案も必要になりつつあり，その必要性が加む。3次元のポーズデータを描きたいアングルで表示させ，速度を増しているとも言える。そこで，デジタル技術とスケッチ，ドローイング，デッサン練習ができ，様々な芸術・デザインの融合による人体解剖学教材開発に注目場面で説得力のある豊かな表現を可能とする。本人体模した。

型コンテンツを通し，人体の仕組みを理解する事で，芸術・デザイン，情報系コンテンツクリエイターに対し，

2.

目的豊かな表現が可能となると考えている。
既存の教育には，人体デッサンなどの授業が取り入ら

芸術・デザイン，体育，医学にわたり，人体の仕組みれているが，線の流れが中心になっており，仕組みそのへの知識は必修不可欠な基礎として要求されている。CG

ものは，学生たちの想像力，もしくは独学での習得が求は，アート・デザイン，エンターテインメントなどの創められることになっている。反面，デジタル技術の進歩造的作業のために今まで開発されたツールの中，最も人は人体の構造データをアーカイブ化し，人体工学分野で体を扱うのに適したツールである。3DCG の場合，3 次元は一般的な基礎資料として扱われていることを考えると空間を精密に想定する事ができる。想像と感覚で描く間デジタル教材は人体構造を理解するための最も有効な資取り図とは根本的に違い，人体は複雑であり精密な形を料となる。芸術，デザイン分野は，医学とことなり，人とっているため，3DCG を用いた解剖学教材は最も適した体模型，もしくは実物を目にするのは難しく，かつ最も学習ツールになると考えている。

その知識が要求される分野である。そこで，本研究では，人体模型を三次元空間に表現し，いつでも手軽に閲覧できるコンテンツを制作した。
本コンテンツは，下記のような要素表現を基に制作された。
①骨：骨を基本とする線の流れの自然さを把握でき，体重の移動による人体のバランスを判断できる根拠になる要素②筋肉：骨を取り巻くボリューム感を導き出す曲線の把握，それによって人間らしさを表現可能になる。
③ポーズ：体の重さ中心と，曲線の流れ，デフォルメを把握④人体を描くために必然的な要素である動きを改めて観察できるよう単純動きをアニメーションとして収録①〜④それらを芸術・デザインに活用するためには自由な視線からの観察ができるようにする事。アングルのコ図3 制作した人体模型モデル，男性女性各々約 60 万ポリゴンントロールが容易である事が条件として挙げられる。
人体形状とその動きは，背景で述べたようにデザイナー，学生全てのクリエイターにとって必要不可欠な基礎

2.1

研究のアプローチ

知識と言える。今回開発したコンテンツは，3 次元空間の研究のアプローチとしては，下記の２点に重点を置い中で，自由自在に「アングル・拡大縮小・移動」の操作た。一つは，計量化，レンダリングの効率化，直感的なが可能なインタラクティブ人体模型である。特にアー操作感を重視し，一般ユーザでも使いやすいコンテンツト・デザインやクリエイターのためのコンテンツ制作にとして仕上げる。もう一つは今後このようなコンテンツ対する人体構造の理解，人体形状とポーズデータが参照を次々と開発するのに使えるオーソリングソフトウェアできる。医学の視点から人体の構造を説明するコンテンを 開 発 す る 。 特 に 3D ポ リ ゴ ン 圧 縮 の 自 動 化 や 簡 単 にツは多数あるが，デザイン，クリエイターの視点からのHTML 文書として書き出せる制作者側で使えるソフトウ

3DCG 教材は存在しない。本コンテンツは，骨の構造，筋ェアの開発である。

肉，皮膚に現れる線の動きに至まで，本格的な人体構造─ 31 ─

ポリゴンの軽量化により，リアルタイムインタラクシ

図書館情報メディア研究10(2)2012年

ョンが可能になり，自由なアングルでの観察ができる。

確に見て取れる。体の骨にはジェスチャーがあり，その制作過程では，HTML での扱いを基本とする。その理由

ジェスチャーが肉付けられたフィギュアの外観に伝わっは，一般のパソコンであれば，OS とともにインターネッてくる。このジェスチャーが感じられないとキャラクタ

トブラウザーが基本的にインストールされているので，ーは全体的なリズムを持たない，チューブの集まりのよ

特にビューアソフトが無くても閲覧できるからである。

うに見える。

3D モデルは java 3D に変換し，java script, xml を用いてコそのジェスチャーと密接に結び付いているのがリズムントロールする。データの収納と表示方法を変えることである。リズムとは，フィギュアの中に存在する曲線やによって，順次にコンテンツを呼び指す仕組みを構築す形状のことである。図 5.は，頭部，胸，骨盤の位置が生みる。この方法により，パーツ別の手軽なアクセスができ，出すリズムを表している。各部分が互いにバランスを取かつユーザ側でも慣れた操作が可能となる。

り，移動，回転するとき人間らしさの流れが作り出されている。

3.

制作

3.1

感性的表現要素

人体形状を作成するとき，我々はいつもジェスチャーとリズムのポイントについて意識する。ジェスチャー要
素が正確に整理・表現されているとそれがバランスを取ってはっきりとした印象的なスカルプチャになる。ジェスチャーはフィギュア中の，全体的な動きのある曲線やアクションのラインである。図 4 は，彫刻の上に重ねたジェスチャーの線である。ジェスチャードローイングの目的は，フィギュアの輪郭を書く事ではなく，アクションのエネルギーや向きを表す。

図 5 骨格に現れる曲線のリズム

骨格の曲線に見られるリズムは，最も基本的なものから非常に複雑なものまで，どのレベルでも同じ共通リズムが繰り返されている事がわかる。骨格に存在するこれらのリズムは，筋肉の形状に影響し，最終的には肉付け

図4 彫刻の上に重ねたジェスチャーライン「ラオコーン紀元前175-150年」

ジェスチャーはスケッチをするときと同様，スカルプチャにも重要である。明確なジェスチャーを持っていな
いフィギュアは，生き生きしない。よく考察されたスカルプチャであっても，人体構造的に正確であっても，ジェスチャーが無ければ見る人の心を動かす事はできない。
ジェスチャーは，ニュートラルポーズをとっていても正─ 32 ─

図 6 ジェスチャードローイングの例

金尚泰

CGクリエイターのための人体模型コンテンツ開発された脚の外観に反映されていることがわかる。この内スポットに移動させることによってエッジを取り除いて容が，本コンテンツの制作意図であり，学習ツール活用いく方法であり，図 7.のように頂点処理を行う。このソリのポイントとなる。

ットモデルでのエッジ折り畳みは，全部で２つの三角形ポリゴンと３つのエッジ，１つの頂点を取り除く。従っ3.2技術的要素て 3000 ポリゴンで形成されたモデルに 1500 のエッジ折り

3DCG モデルをリアルタイムで表現するには，レンダリ畳みを適用すると，その面は０に減る。V 個頂点を持つ三ング手法とデータ軽量化の組み合わせをバランスよく考

角形ポリゴンメッシュは約 2v の面と 3v のエッジを持つ。

えなければならない。

この規則は立体表面に対する Euler の定義，v-e+f-2g=2（ただし，v は頂点の個数，e は辺の数，f はメッシュ内の3.2.1

レンダリング手法

面の数，および g は穴の数を示す）を使って導出できる。

レイトレーシングは，膨大な計算時間を必要とするたエッジ折り畳みを順番に記録しておけば単純化したモデめハードウェア内部でグラフィックスを処理する高価なルから複雑なモデルに復元できるため，データベースのGPU を装着した専用計算機でない限りリアルタイム処理

エッジ折り畳み方式を利用，モデルを確認しながら圧縮は難しい。しかも教材は，一般のスペックのパソコンでを適用する方法も利用可能である。従って，u を v の位置動かないと普及・活用は困難である。その条件を満たすに折り畳むことと逆に v を u に戻すこともできる。最適配ため，レンダリング手法は最も計算量が少ないスキャン置（optimal placement）を使えば，より広い範囲での圧縮ラインレンダリングを用いて，テクスチャーマッピング可能性を検討できる。ある頂点を別の頂点に折り畳む代を細かく処理する方法で，画像のクオリティーを高める

わりに，エッジの２つの頂点を新しい位置に縮小できる。

方法を取る。しかし，計算量の少ないスキャンラインレンダリングにしても一般のパソコン環境で人体のような100 ％曲線で成り立つポリゴンモデルをリアルタイムで計算する事は物理的には不可能であり，ポリゴンを圧縮する方法の開発は必修な課題になる。

3.2.2
3.2.2.1

図 7 ジェスチャードローイングの例

データの軽量化
ポリゴンの仕組み

Hoppe ７）らは，u と v の両方をエッジ上のある位置に三つの頂点，三つのエッジからなるフェースをポリゴンと言い，ポリゴンの塊をメッシュと呼ぶ。

移動させる研究を進めている。彼らは，最終データ表現図 7 は，ポリゴンで形成された３ D メッシュの例である。の圧縮を改善するにはその探索を中心点のチェックに限注目するポイントは，全体の形には影響しないポリゴン定すれば良いとしている。最も良い頂点の配置を決めるが多数存在する事であり，必要ではないポリゴンを抽ために局所的な隣接領域の分析を行う。エッジの折り畳出・取り除けば，データ容量を減らせる事ができ，結果

みコストは少数の局所変数（例えば，エッジの長さやエ的に計算量を減らすことができる。人体は，100 ％曲線でッジ近くの面）に依存して計算しなければならない。そ構成されている。ポリゴンは三つの頂点とエッジで構成れによってコスト関数を簡単に計算でき，各折り畳みはされるので基本的に直線しか存在しないため無数の短い隣接領域のほんの少数にしか影響を与えない。例えば，1直線で繋ぎ，曲面として表示する。すなわち曲線を三次つのモデルに，最初に計算する可能性のある 3000 のエッ元空間に表現するためには，無数の短い曲線をつなぎ合

ジ折り畳みがあるとしたら，低いコスト関数値を持つエわせる必要がある。ポイント，エッジ，ポリゴンをどのッジ折り畳みを選ぶ。少数の隣接三角形とそのエッジにように効率よく軽量化するのかが鍵になる。人体模型はしか影響しないので，その変化によってコスト関数が影間違いなく，最もポリゴンとしての表現が難しい素材の響を受けるエッジ折り畳み可能性しか再計算する必要は一つである。

無い。折り畳みの操作は，モデルの頂点データベースをどう編集するのかによって結果が変わってくる。Garland

3.2.2.2

ポリゴン圧縮処理と Heckbert ８）は，エッジの頂点だけではなく，任意のポリゴンを減らす方法としてエッジ折り畳み（Edge

頂点ペアが１つのペアを形成して１つの頂点に圧縮できcollapse）手法を用いた。この手法は２つの頂点を１つのる考え方を発表している。テストするペアの数を制限す─ 33 ─図書館情報メディア研究10(2)2012年

るため，各頂点間の距離が t 以内の頂点だけがペアを形成するようにできる。このペア形成の概念は，互いに近いかもしれないが厳密には結合していない別々のサーフェイスを結合する。このような関数の動作法をDirect X ユー
ティリティライブラリーで利用でき，次の方程式で導出できる。

この式は，新しい位置 v と m 個の平面のコスト関数で，nは平面法線，d は原点からのオフセット値である。
3.2.3

自動化ソフトウェア「MDD Creator」の開発

上記で述べたポリゴン圧縮手法を応用するためいくつ

図9 3Dコンテンツ制作用圧縮ソフト「MDD Creator」の構造図

かのポリゴン圧縮試作を試みた結果，形の決まっていない対象に対して，一律的に圧縮処理を行うには様々な問

３ DCG データを圧縮し必要な説明を付け加え，HTML題が発生した。例えば，圧縮率は高いが，形が崩れてし形式で吐き出せる事が出来れば，これからの 3DCG コンテまったり，形は問題ないがもっと圧縮をかけても良いもンツ制作に対し，時間的・経済的なリスクを大幅に削減のなどが頻繁に見えた。そこで試行錯誤をもとに GUI をする事が出来る。図９は，開発したソフトウェアの構造持つソフトを開発した。言語は JAVA Swing を用いて，ユを表している。
コンテンツ制作用ソフトウェア「MDD Creator」の操作ーザが手軽に対象ポリゴンを目で確認しながら圧縮率をの流れは，下記のとおりである。

決める事ができるように設計した。（図 8）①Scene Setup ： 3DCG モデルの汎用フォーマットを読み込む事ができるモジュール。一般的に使われている３DCG ソフトウェアから吐き出されたフォーマットを認識し，モデルパレットに読み込んで保管する。各々のパーツは３ D 空間内に配置，全体のシーンを構成する。拡大・縮小・移動・スケールの調整が可能。
②

Compression ：大容量の 3DCG ポリゴンモデルを圧縮するモジュール。エッジ折り畳み（Edge collapse），最適配置（optimal placement）理論をベースとしてプログラミングしている。圧縮の過程では，ソフト内部に 3D モデル

図8 開発を行った「ポリゴン圧縮・コンテンツ開発ソフト」

3.2.3.1を形成するエッジ・頂点をデータベース化し，曲面とポリゴンサイズを基準としてプライオリティーをつけてお圧縮ソフト開発のフレームワーク

開発は，Java Foundation Classを利用し Swing Class を用く。その後ユーザのスライド調整によりプライオリティ

いた。 Java Foundation Classは，Java の GUI 開発のためのー順にエッジを消していく。この方法を用いる事によっ

API セットであり，AWT，Swing，2D API を含む。Swingて，ユーザが 3D モデルの形状を肉眼で確認しながら圧縮は JDK1.2 から標準でサポートされており，JDK1.1 でも使率を決める事ができる。圧縮する場合，形状として必要用できる。ブラウザでも同様に，アプレットに Swing をとされるポリゴンと省略しても良いポリゴンを判断する

使用する場合は Swing コンポーネントが必要であるが，必要がある。そのため三つの基準を設けた。第一は，「ポIE 4.0 以降は JDK1.1 をサポートしているので，コンポーリゴン面積の大きさに対する判断」，第二は，「空間内のネントがあれば実行できる。ほかのブラウザでは Sun曲率判断」，第三は，その「二つを比較しプライオリティ

Microsystems が提供する Java プラグインをインストールーをつける」ことである。

する必要がある。Java の思想は「どこでも動く」という③

CPUやプラットフォームに依存しないプログラムである。

モデルの質感，テクスチャーを設定でき，自然な見た目

─ 34 ─

Material ：圧縮により，ポリゴンが荒くなった分，3D

金尚泰

CGクリエイターのための人体模型コンテンツ開発を保つ。光沢やパターンなど材質の設定パラメーターをwireframe で表示するとポリゴンが荒いと感じるが，図 10調整できる。のように見た目に影響は無い。

④

Environment ：シーンの中に光源，映り込みなどの環境を構築するモジュール。光源の強さ，色，陰の設定を行う。
⑤

Interaction ：ホットスポット生成モジュール。3D モデ

ルに対し，説明や注意書きを 3D 空間中につける事ができる。このホットスポットは，カメラに対して常に正面を向き，インタラティクブに位置が変わるテキストや画像をシーンに追加する機能である。
⑥

Publish ：作成したシーンを HTML の形式に変換するモジュール。この段階でコンテンツを吐き出すと Internet
Explorer や Firefox などの Web ブラウザで 3D モデルを表

図 11

圧縮後 3D モデルのWireframe 表示示・操作することが可能になる。シーン内のモデルの影や，ホットスポットもそのまま HTML ファイルに埋め込

3.3

人体模型コンテンツへの展開

コンテンツ制作用ソフトウェア「MDD Creator」は，曲まれる。

率判断，ポリゴンの大きさ判断，両方を合わせたポリゴ
3.2.3.2

ンのプライオリティーつけの機能を持ったインテリジェ

圧縮事例

ポリゴンの数は，形によって，もしくは制作方法によンスアルゴリズムをベースとしたため，必要なポリゴンって同じ形状でも様々な値をもつ。そのため，単純にポ数をユーザが決める事ができる。このソフトウェアを介リゴン圧縮を行ってもその結果は予測がつかない。そこ

し，各々の人体パーツ，骨，筋肉，皮膚を外見が崩れなで，リアルタイムでのポリゴン圧縮変換過程の視覚化がい最小限のポリゴンとして出力した。元のモデル 60Mb か必要となる。試作でプログラミングした圧縮シミュレー

ら４〜 6Mb まで軽量化をはかり，一般パソコンでもリアターには，スライダーバーを設け，制作時肉眼でポリゴルタイム計算ができる容量のモデルとなった。
全てのモデルの数は６つで，女性と男性各々の骨格，ン圧縮状況をリアルタイムで確認できるよう設計した。

筋肉と皮膚のデータである。その後，HTML データとしての最適化，軽量化作業後，オーサリング作業を行い，コンテンツとしてまとめた。

3.3.1

人体模型のメニュー構造

人体模型コンテンツのメニュー構造は，骨・筋肉・皮膚と分類されているが，これは本コンテンツの学習目的であり，人体を部分別に厳密に分ける方法ではない。人体は一つの塊であり，腕を曲げる筋肉が働いているときは，腕をのばすための筋肉も働く。右手で水を飲むとき
左手は腰に当てるなど，人体が独立した部品の集合体で
図1070％のポリゴンを取り除いた 3D モデルはない。この事を意識しておくことが人体理解の第一歩である。

図 11 は，圧縮後のポリゴンの形状を表している。左側

本コンテンツでは，皮膚の動きを形作る筋肉，その筋が 3DCG ソフトで吐き出したモデルであり，ポリゴンの数肉の固定軸になる骨を解説し，その周りの筋肉，皮膚，は 145,336 である。そのモデルに圧縮をかけ，約 70 ％のポポーズ，動きの５つのメニューに分けた。それぞれ男性リゴンを取り除いた。圧縮後のポリゴン数は38,355であり，と女性モデルを含む。

これ以上圧縮率を上げると形状が崩れ始める。このモデルの場合の最適な圧縮率は，70 ％であり肉眼で確認しながら圧縮パラメーターを合わせた。図 11 のように
─ 35 ─図書館情報メディア研究10(2)2012年

角度で固定し，スケッチをする練習が重要な訓練になる。
人体の軸となる骨格とは，頭の骨と背中の骨を中心とする骨格の事であり，胸の内蔵を囲んでいる骨格から骨盤までの流れを頭に入れておくと人体イメージをつかむのに役に立つ。もう一つ重要な点は，男性と女性の骨格は別物であり，その差をはっきり覚えておく必要がある。
特に胸部と骨盤を注意深く観察し，把握しておく。
骨は，支持体でありながら内臓を守り，筋の付着点となって運動を引き起こすための筋のテコとなる等の働きを担う。また，骨の外表面には，特定の動きに対応した様々な特徴を持った形状が見られる。人体を描くことにあたって，表面に突出して見える骨（顔面の骨や鎖骨等）
が骨格においてどのような形状で他の骨と連結しているのかを把握することによって，筋肉，表皮がある状態に
図12

3.3.1.1

人体模型のメイン画面

おいても自然で説得力のある構成が出来るようになる。

骨組み

図13

3.3.1.2

筋肉

図 14. 筋肉部分のイメージ画面

骨格部分のイメージ画面

骨の形を理解するには，よく観察する事から始まる。

筋肉は，人体のデッサンやスケッチの展開などで最も前，後ろ，横，斜めから様々な方向で観察する事が大切絵柄に影響するパーツである。筋肉は 400 以上のパーツかである。本コンテンツは，手に取って回せるような観察ら成っており，これは骨の 206 個より多い数である。医学ができるよう軽量化，最適化されているため，気になるの解剖で筋肉を把握する場合は 400 の位置を把握する必要─ 36 ─

金尚泰

CGクリエイターのための人体模型コンテンツ開発があるが，アート・デザインで応用される筋肉は，30 個以内で，特に首，胸，肩，腕，骨盤，脚の筋肉の流れを注意深く観察する必要がある。本コンテンツでは，筋肉の名前と位置特徴をリアルタイムで角度を変えながら観察できるようになっている。骨格と同じく男性，女性の差はあるものの筋肉の場合は骨の形状に依存するため，骨の仕組みが判れば，筋肉の流れは想像できる。
全体重の 40 〜 50 ％を占める筋組織は高度に特殊化した細胞からなる。筋組織には，骨格筋，心筋，平滑筋の３種類がある。筋組織は持続的収縮，あるいは収縮と弛緩を交互に繰り返すことで，運動を起こす，体位の安定化，器官容積の調節等を行う。人体を描くにあたり，筋肉の観察は最も重要である。骨との付着点の位置をよく観察し，筋肉が隆起する部分と骨が突出する部分を見分ける。
また，男性と女性で，筋肉が作り出すラインの違いにも注意する。男性は筋肉による形状の隆起が激しく直線的であるが，女性は筋肉同士の境界が明らかに現れる部分が少なく，全体的に曲線的である。
上半身の主な筋肉は，前面においては大胸筋，腹直筋等であり，背面においては僧帽筋，広背筋等である。外腹斜筋は前面，背面に共通する。胴体の筋肉がこのように大きく分かれているのに対して腕の筋肉は大小様々な筋肉が複雑に伸びており，腕のひねりやそれぞれの指の図 15

ポーズ集のイメージ画面

図 16

動き部分のイメージ画面

動きを制御している。筋肉を描くにあたり，最も複雑で気をつけるべき部分は肩から上腕にかけての筋肉の動き

3.3.1.5

動きと分割である。ひねり等動きを加えたときの伸び，縮みや骨が浮き出る部分にも気をつける。また，男性と女性
では外腹斜筋の目立ち方が全く違うこと等にも注意する。
下肢の筋は安定性，歩行，姿勢維持の働きをするため，上肢の筋よりも強大である。さらに，下肢の筋はしばしば２つの関節を越えて，両方の関節に同じように作用する。筋肉を描くにあたっては，個々の筋肉の形状よりも付け根から関節，足首に向けての筋肉が形作るラインの流れに注目する。また，女性の場合，筋肉の隆起がほとんど無い場合が多いので，筋肉の流れをとらえにくくバランスが崩れやすいので気をつける必要がある。

3.3.1.3

ポーズ

ポーズのスケッチ練習は，繰り返し行う事で感覚を身につける事ができる最も重要な段階であり，芸術・デザイン系のカリキュラムには必ず人体デッサン授業が入る。
本コンテンツでは，筋肉の動きや流れが最も良く表現されているポーズ（立つ，歩く，走る）のカテゴリを設け，基本動きとして，歩く，走る，転ぶ，寝るなど人体の各々 16 ポーズ合わせて 48 枚のポーズを収録した。男性女

体重移動を細かく観察できるアニメーションを 15 パター

性合わせてそれぞれ 96枚である。

ン収録した。
─ 37 ─

図書館情報メディア研究10(2)2012年ェア「MDD Creator」の操作性向上，スマートフォンやタ4.

まとめ

ブレット PC など携帯端末への対応に向けた機能追加が挙げられる。

本研究を通し，以下二つの成果が得られた。
①コンテンツ制作が容易にできる「圧縮ツールを開参考文献

発」：ポリゴン軽量化方法に関する研究は，活発に行われているが，形状を壊さない効率の良い圧縮を実現した

1）Dave Brubeck, Peter Rubino. Sculpting the Figure in Clay:

アプリケーションは存在しない。その理由は，それぞれAn Artistic and Technical Journey to Understanding theのポリゴンモデルを作っている制作者による作業特性

Creative and Dynamic Forces in Figurative Sculpture.

（特に法線の流れの作り方）と，形が決まっていない複雑な形状のモデルが限りなく多いため，一定の基準を設け

Watson-Guptill. 2010.
2）Tomas Akenine-Moller, Eric Haines. Real-Time Rendering

るのが困難であることが挙げられる。しかも，研究の大Second Edition. Born Digital, Inc. 2006.

半は数学的な理論ベースの圧縮であり，感性的表現中心

3）Ian Norbury . Carving Classic Female Figures in Wood: Aの圧縮へのアプローチはなされていないのが現実である。

How-To Reference for Carvers and Sculptors. Stobart Davies

見た目を重視したポリゴン圧縮とは，用途に合わせたポLtd .2004.

リゴンの特性を把握した上で可能になる作業であるため，

4）Sarah Simblet, John Davis. Anatomy for the Artist. Dk Pub.

スライダーバーを用いて圧縮するようにして，ポリゴンの減り具合を確認しながら減らす量を決める方法を採用

2001.
5）二宮陸男．医学史探訪：医学を変えた 100 人．日経 BP社．1999.

した。この機能によって，直観的にポリゴンの減量ができ，今までのポリゴン圧縮の難しさの限界を軽減したと

6）坂井建雄．謎の解剖学者ヴェサリウス．ちくまプリマーブックス．1999.

考えている。このツールを利用する事により，コンテンツ制作時間が大いに短縮でき，コスト削減にも繋がる。

7）Garlade, Michael, and Paul S. Heckbert,

Simplifying

さらに，コンテンツ制作に必要な人的スキルの制限が緩

Surfaces with Color and Texture using Quadric Error

和され，均質なコンテンツ制作が可能となる。

Metrics,②リアルタイムインタラクションを用いた「人体模型コIEEE Visualization 98.pp.263.269, 1998.

8）Hoppe, Hugues,View-Dependent Refinement ofンテンツ制作」：人体形状とその動きは，本文で述べた

Progressive Meshes,ようにデザイナー，学生全てのクリエイターにとって必Proceedings), pp.189.198, August 1997.

要不可欠な基礎知識と言える。特にクリエイターの場合，ComputerGraphics (SIGGRAPH97

9）Bruno Lucchesi, Margit Malmstrom. Modeling the Figure in

コンテンツ制作に対する人体構造の理解は必修である。

Clay. Watson-Guptill. 1996.

本コンテンツは，骨の構造，筋肉，皮膚に現れる線の動10）マーティン・クレイトン,ロン・フィロ．レオナル

きに至まで，本格的な人体構造を，様々な視点から観察

ド・ダ・ヴィンチ「人体解剖図」女王陛下のコレク

できるとともに 3 次元のポーズデータを描きたいアングル

ションから．同朋舎出版．1995.

で表示させ，スケッチ，ドローイング，デッサン練習が11）荒俣宏．解剖の美学．リブロポート．1991.

でき，様々な場面で説得力のある豊かな表現を可能とす

12）藤 田 尚 男 ． 人 体 解 剖 の ル ネ サ ン ス ． 平 凡 社 ．

る。本コンテンツを通し，人体の仕組みを理解する事で，1989.Stephen Rogers Peck . Atlas of Human Anatomy for

芸術・デザイン，情報系コンテンツクリエイターに対し，the Artist. Oxford Univ Pr. 1982.
13）ルイーズ・ゴードン, 上昭二．人体解剖と描写法．ダ豊かな表現が可能となると考えている。

ヴィッド社.1982.

本コンテンツは，筑波大学芸術専門学群（情報デザイン，彫刻），体育専門学群，情報メディア創成学類にて教

14）小川鼎三，坂本満．アンドレアス・ヴェサリウス人
体構造論解説．講談社.1976．

材として使用している。

15）坂井建雄．人体解剖のすべて：解剖学への招待．日
4.1

本実業出版社．1988．

今後の課題

今後の課題としては，人体模型コンテンツの使い勝手（平成 24年 9 月25 日受付）の検証・評価・改良とともにコンテンツ制作用ソフトウ（平成24年 10 月31日採録）

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