線形ブレンドスキニングのための例示ベース補助骨リグ構築

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  • Example-based Rigging of Helper Bones for Linear Blend Skinning

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実時間アプリケーションにおけるCGキャラクタのスキン変形表現には，線形ブレンドスキニング法が広く利用されている．さらに，補助骨と呼ばれる冗長な骨を導入することで，スキンアニメーションの品質を改善するとともに，筋肉の隆起などの複雑なスキン変形を表現する技法が実用化されている．しかし，補助骨のリギングにはデザイナの熟練と試行錯誤が必要であり，大きな作業コストとなっている．そこで本論文では，例示データを用いて補助骨リグを自動構築する手法を提案する．まず，例示データとして与えられた複数のスケルトン姿勢とスキン形状をもとに，スキニングウェイトと各例示データに最適な補助骨姿勢を推定する．次に，スケルトン姿勢から補助骨姿勢への写像関数を推定し，補助骨制御モデルとして獲得する．提案手法を用いて仮想筋肉リグを補助骨リグに置換する実験を行った結果，複雑なスキン変形を高速生成する補助骨リグを自動構築できることを示した．

Helper bone system has been widely used in real-time applications to synthesize high-quality skin deformation with linear blend skinning. Even though this technique provides an efficient synthesis for a variety of expressive skin deformations, rigging with helper bones is still a labor-intensive process. We propose a method for building helper bone rigs using examples. Given multiple pairs of skeleton pose and desired skin shape, our system estimates the optimal skinning weights and helper bone transformations to approximate each example shape. The system then constructs a regression model which maps a pose of primary skeleton to the helper bone transformations. We demonstrate the capability of our system by synthesizing stylized skin deformations in real-time.

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