オランダ Xsens社が開発するモーションキャプチャシステム「MVN」の実用性をレビューする本企画。第2回となる今回は、スタジオレスかつマーカレスという、MVNの優位性がいかんなく発揮できる屋外ロケにて、モーションキャプチャ(以下、MOCAP)の収録から、Autodesk MotionBuilder(以下 MotionBuilder )にデータをインポートするまでの流れをお伝えしよう。
MVN は、慣性センサにより動きをキャプチャするため、特別な施設や撮影までにいたる複雑なセッティングを必要としないことを特長としている。この簡易性については、前回(第1回) にて紹介しているので、未読の方はぜひ。

野外における MOCAP 撮影

MVNの特徴として、スタジオレスとマーカーレスが挙げられるが、今回の検証目的はまさにここである。スタジオを使わないことで、撮影空間の制約から解き放たれ、またマーカーが隠れがちなアクションシーンであってもモーションデータが収録できるはずである。そこで、今回のロケ地は広いグランドがある公園と螺旋階段を選定した。第1回目 でもお伝えしたが、MVN は機内持ち込みできるサイズのスーツケースに1式収まっている。そのため、このスーツケースとデータ取り込み用のソフト「MVN Studio」がインストールされたノートPC が1台あれば MOCAP 収録が可能となる。そのため、持ち込む機材はコンパクトで必要なスタッフ数も少人数であり、ロケ地である公園にも気軽に電車で移動することができた。

公園に到着しセットアップに入るが、この手順もシンプルなもので、下記3ステップのみ。

STEP 1:アクターがスーツを着用
※動きデータの送信機付きの特製スーツを着用

STEP 2:リファレンスの測定
※アクターの体型をリファレンスとしてデータ取り込み用ソフト「MVN Studio」に入力

STEP 3:無線の受信準備
※データの受信機を設置

着替えは5分程度で、測定などのセットアップを含めても、わずか10分ほどで終えてしまった。これは、前回キャプチャ場所とした会議室の時と同様であり、屋外ロケならでは注意点は天候ぐらいなものだ。

非常にコンパクトなMVN 簡単な着用

(左)MVN の機材搬入は、このスーツケースとノートPC1台のみ。公園までの移動も普通に電車で現場入りするため、撮影につきものとも言える、車両コストや事前セットアップの時間も削減ができる。(右)MVN 特製スーツを着用し、アクター側の撮影準備を行う。このスーツの着用には特に制約がないため、更衣室を用意する必要もない。スーツ内には、腕や手首付近など全17箇所に予めセンサが取り付けられているものの、センサから無線でデータを送信するため、このスーツの上にスウェットなどを着ても問題ない
 

MVNのキャリブレーションとセッティング

(左)データ取り込み用のソフト「MVN Studio」にアクターの体型を入力する。入力する項目は、身長/肩幅/腰までの高さ(地上から)/腰の幅/膝までの高さ/くるぶしまでの高さ/ソールまでの高さ/靴のサイズ/両手の長さ の全9項目となる。また、第1回目でもお伝えしたように、T ポーズ、N ポーズのキャリブレーションも行なった。(右)ノートPC にインストールされた「MVN Studio」でデータを受信するためのユニットの設置状況。野外の場合はできれば高い場所に受信機を設置すると通信可能距離も長くなるとのこと
 

広域にわたる運動のキャプチャ 

セットアップが終了しさっそく撮影を始めてみた。 撮影場所となった公園のグランドでダッシュしてみたが、受信機から約50m 程度の距離までは、まったく問題なくキャプチャできた。ちなみに、受信機からの距離であるためキャプチャ可能なエリアは、受信機を中心として約 150m × 150m だという。世界最大級と言われている MOCAP スタジオでも、キャプチャエリアは約21m × 18m(2011年1月現在)を考えると、目の前に世界最大級の MOCAP スタジオが構築できてしまうわけだ。ちなみに限界を知ろうと、無線状態でどこまでの距離でデータが受信できるかも試してみたが、公表通り直線距離で 150m までは受信が確できた。
 

 
スタジオでは実現できない、長い距離(約150mまで)でも MVN へモーションデータが適切に送信される
 
 

遮蔽物のある螺旋階段で撮影

次に、遮蔽物の中でのモーションキャプチャテストを行うために、コンクリートの壁で囲まれる螺旋階段上でのモーションを撮影することにした。ただし、こうした高低差をデータに反映させるためには、セットアップの際に階段のステップ高の計測も行なっておく必要がある。
もし、キャプチャスタジオで階段を登るシーンなど撮影する場合には、スタジオ内に階段を作る必要があるが、MVNにおいては実際に階段がある場所に行くだけ。もちろん、階段以外に例えばバスケットのシュートするシーンを撮影する際は、実際にバスケットゴールがある場所に行き、ゴールまでの高さを測りアクターにシュートして貰うだけで可能となる。こうした柔軟性は MVN ならではの優位性だ。
 

 
画面では見きれていないが、MVN の受信機は階段の踊り場に設置されており、この程度の遮蔽物であれば、キャプチャできることが判った。もし、さらに遮蔽物が多い場合でも、MVN Studio がインストールされたノートPC と受信機があれば問題なくキャプチャ可能である。ちなみに MVN はシステムの性質上、高さ補正のみ後で行う必要があることもあるが、これについては次回以降レビューしたい

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2人のアクターによる接触シーン

MVN のもう1つの特徴はマーカーレスにある。光学式の場合は、マーカをトラッキングしてデータを撮影するため、そのマーカが隠れてしまうとデータが取れなくなってしまう。そのため、マーカを多数付けて撮影されるのだが、MVN では予めスーツに腕や手首付近など17箇所に付けられたセンサにより、動きのデータを送信するため、アクションに制約も少ない。このマーカーレスの精度を確認しようと、2名のアクターがすれ違う、軽くどつき合う、ハグするというアクションを試してみた。この検証ではより上半身の精度を上げるため、ハンドタッチモーション(両手のひらを組んで回す動作)をアクターに行ってもらい MVN Studio に情報として加えた。
 

 
すれ違いやどつき合い、ハグのシーンでも、データはしっかり送信されるため全く問題なくキャプチャが行われている。
 
 

MotionBuilderとの連携

このように撮影されたモーションデータは、MotionBuilder にインポートができるため、既存のアニメーション制作パイプラインに沿う形で運用ができる。そこで、今回撮影したデータも MotionBuilder に取り込んでその精度を検証してみた。

MotionBuilder へのインポートには大きく2種類の方法がある。
1つは、通常のMVN Studio から Autodesk FBX(以下、FBX)に書き出し、MotionBuilder のインポート機能を使うという方法。もう1つが、MVN Studio に付属している Plugin スクリプトを使う方法である。

Plugin スクリプトを使えば、MotionBuilder で事前に行うモデル設定などを自動的に行ってくれるため、簡単に MVN Studio からモーションデータをマッチさせられる。今まで慣れ親しんだパイプライン上で簡単に活用できるため、技術に疎いアニメーターやデジタル・アーティストであっても戸惑うことは少なく、制作を進めていくことが可能だ。
 

 
慣性式ということでデータがどのように扱われるかイメージつかない方も多かったことだろう。上の映像は MVN Studio から書き出された FBX データを MotionBuilder にインポートする作業だが、FBX によるフローも確立されているので、データが壊れることはまずない
 
 

第1回目にお伝えした"ごく普通の会議室"におけるセットアップから撮影の実演に続き、今回は MVN の特長である、スタジオレス/マーカーレスについて撮影検証を行なってみたが、MVN のキャッチコピーにある通り、どこでも撮影ができるモーションキャプチャが実証された。MVN は撮影に関わるスタッフも少なく、場所を選ばないというのが実感できた。MOCAP に限らずスタジオを使った際につきまとうのが「再撮影と撮影時間の延長リスク」である。追加のアクションや再度撮影が必要になった場合、時間の延長や再度スタジオを押さえる必要がでてくるが、MVN であればスタジオ自体必要ないため、様々にテストしながらキャプチャができ、動きのクオリティの向上とアニメーション制作の時間を削減できる可能性があるのではないだろうか。今回は以上になるが、第3回目は、MotionBuilder によるデータのクリーンアップ、そしてモーションの編集といった部分から MVN の実力をレポートしていく予定だ。

MVN機材一式

MVNシステム構成

■MOCAPスーツ、センサ、バッテリ

小型慣性センサは標準で17個(オプションにて、1台のMVNで最大20個まで同時使用可能)。センサとPC間はワイヤレスで通信し、スーツは動きやすい伸縮自由なライクラ素材を使用。各センサ間のケーブルは埋め込み配線となっており、激しい動きにも対応する。また、ソフトウェアを上位版の「MVN STUDIO Pro」にすれば、1台のPCで最大4人までの同時キャプチャが可能。スーツのサイズは、S/M/L/XL/XXLから選択

■MVN STUDIO ソフトウェア

MVNに付属するキャプチャデータを簡単な操作で記録/出力できるソフトウェア。リアルタイムにデータを表示し、23ボーンの出力が可能となっている。再生、編集、キャリブレーションもこのアプリケーションで行い、汎用ファイル形式 BVH、FBX、MPG、AVIムービー形式(MVN STUDIO ProではC3D形式も可)など多彩な出力をサポートしている。またオプションにて、Autodesk MotionBuilderプラグインにも対応、CGキャラクターのリアルタイムプレビューも可能

対応OS:Windows XP/Vista/7
CPU:デュアルコア以上
グラフィックスボード:DirectX 9対応のボード
入出力端子:USB2.0×2ポートまたはハブ

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