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モーションキャプチャーとは
-モーションキャプチャの歴史や概要-

モーションキャプチャは、人や物体の動きを3次元で計測することができ、その動きをデジタル化できるシステムを指します。もともとは、人の動きを数値化する目的で誕生いたしました。2014年頃までは、医療現場での歩行解析やスポーツ動作などの人体解明などの分野で使用されるケースがほとんどでした。その後、PCなどの発達により、ゲームやCGと歩みを進め、現在では自動車や建築、航空宇宙などの工業計測や、ドローンやロボットの制御など計測ツールの1つとして分野問わずご使用されております。又、近年ではVR/ARの位置情報ツールとしても多く世の中に浸透してきた技術と言われております。

モーションキャプチャの原理

弊社が扱うモーションキャププチャーは光学式(赤外カメラ)を使用します。光学式モーションキャプチャは、複数台の専用カメラが反射マーカーの位置(X,Y,Z)を計測します。対象に反射マーカーを貼付し、そのマーカーが最低2台のカメラから認識できるよう配置を行います。各カメラでX,Yの座標計算を行い、ソフトで3次元化を行います。その為、2台のカメラから見えなくなるとマーカー情報は損失します。複数台配置する理由は「死角」を無くす、「計測エリア拡大」の理由から推奨させていただきます。※1台では計測不可です。

モーションキャプチャの種類

主な種類のメリット・デメリット

※環境によって良し悪しがございます。

光学式

数のカメラでキャプチャ空間を構築し、反射マーカーの位置をトラッキングする方式。マーカーがカメラから隠れるとトラッキングできないデメリットはあるが、絶対的な位置精度が最も高くキャプチャできるメリットがある。

慣性式

ジャイロセンサ(角速度計)と加速度計からなる慣性センサから動きの情報を逆算して位置や姿勢を算出する方式。ドリフト(時間経過に伴う誤差の蓄積)のデメリットはあるが、キャプチャ空間の自由度が高いメリットがある。

機械式

ポジションメータやエンコーダのような回転角や変位を測定するセンサを使用した方式。全身運動をキャプチャする際は、身体の各関節間に機械的に角度を測る装置を取り付ける。機器を体に取り付ける為、制限されるが光学式,磁気式に比べて安価であること計測エリア問わずがメリットとして挙げられる。

磁気式

磁場発生装置を用いてキャプチャ範囲に磁場を送り、対象に装着した磁気センサで受信する方式。磁気センサ内に内蔵されたコイルから検出される磁力線を基に位置や姿勢を求める。メリットは光学式に比べデータの後処理が少ないが、ケーブルや磁気の発生するものがあればノイズになります。

モーションキャプチャの用途

モーションキャプチャーは、人の動きを計測して数値化する技術でしか認知がありませんが、医療以外にも、自動車、建設物、航空宇宙、ロボットなどの製造現場関連でもご使用いただけます。

事例:歩行解析/作業評価/ドローン制御/ロボット挙動計測

   建物構造試験/建材の振動試験/設備の挙動解析

   自動車部品(ボデーや試作品)の挙動解析/運転動作 etc.

目的に合わせたモーションキャプチャの選び方

 

こちらでは、用途に合わした機種の選び方を記載させていただきます。一体型から分離型ご用意があり、少しでもお客様の選定材料になればと存じます。

費用を抑える場合

売れ筋としまして、PrimeXシリーズとなります。解像度やサンプリング速度も早く、万能型です。価格は基本セット350万円〜です。しかし、エリアや死角が多い場合はカメラを足す必要があり、費用もそれに比例します。費用を抑えたい場合は、エリアを絞りカメラ台数を減らすか、USB接続にはなりますが、Flexシリーズもであれば、150万円〜ご提案が可能です。デメリットとケーブル長の問題と計測サンプリングが半分以下になることです。

精度を重視される場合

基本的には、2台のカメラから対象のマーカーが見えていれば、3次元計算は可能です。ただし奥行きの精度や全体の精度を担保したい場合は、1つのマーカーを3台のカメラから見える配置にすること、またカメラ角度「30°以上」が望ましいです。※環境と配置によります。

又、ピクセルでマーカーの輝度中心を計算します。最低8ピクセルあれば計算可能ですが、推奨は30ピクセル以上です。カメラの解像度もそうですが、対象の大きさそれに伴い、マーカーの大きさなども関わってきます。弊社の一番解像度が高い機種は、PrimeX41となります。実績としては、0.03mmの変位までキャプチャーを行えます。

簡単な動きを計測したい場合

Flex3が分離型では一番安価となり、複数台増設でき便利です。更にはカメラを埋め込んだい一体式Trio/Duoであれば非常に安価です。キャリブレーションも行う必要がなく、大変便利です。ただし、複数台同期ができない為、計測空間が限定されるデメリットがございます。

外部装置と同期させたい場合

PrimeXシリーズであれば、外部機器と連携できるオプションをご用意しております。トリガー電圧3,3Vを入出力できますので、スタート同期が実現可能です。またアナログ波形も取り込みたい場合は計測用端子台もご用意しております。

モーションキャプチャ導入の注意点

モーションキャプチャー導入•運用における最大の課題は、計測場所と必要台数の確認かと思います。ただ単に台数が多ければ良いこともございませんし、環境が大変大事となります。スタジオや工場など専用の場所があれば、常設で済みますが、都度色々な場所に持っていく場合は設置の手間が発生します。そういった意味でも適切な台数を検討することをおすすめします。弊社の場合は、直接訪問して環境確認後に構成をご相談させていただくスタイルです。実際の現場で使用したいということであれば、出張デモや受託計測も承ることが可能です。お客様の状況を確認しコンサルティングの目線からご提案させていただきます。

 

 

当社のモーションキャプチャーシステムのご案内

弊社は、モーションキャプチャー•画像処理における専門性が高い会社です。弊社のモーションカメラ「OptiTrack」はおかげさまで、国内シェアNo.1となり、民間企業様はもちろん、研究所様や大学様など、数多くのお客様にご使用いただいております。解析ソフトウェアは国内で製作しており、カスタマイズもサポートも充実しております。又、情報を広める為、毎年展示会にも出展しており、積極的な情報発信をお心掛けています。その背景には、実際ご運用いただいているお客様から声がございます。

具体的には、「今まで計測できなかった」「工数短縮になった」、「他社より安価」、「探していた」などをいただいております。

このページをご覧いただき、概要や事例など詳細をご希望であれば下記よりお問い合わせお待ちしております。皆様方のお悩み解決に少しでもご協力できれば幸いです。

ご相談から導入までの流れ

お問合せから導入までの流れをご説明します。

お問合せ

まずは弊社の受付窓口までご連絡ください。

無料相談

ご来社、ご訪問、Webにて直接お話を伺います

デモ計測

実際の現場で出張デモを行い、ご評価いただけます。

見積もりご制約

サービス内容、価格にご納得いただけたら、契約となります。

おすすめのシステム

同じモーションキャプチャーシステムを使用し、対象の寸法をデジタル化できるシステムです。いわゆる、3次元測定器が同じカメラでご提案可能です。

例:コンクリートや建材の寸法、機械製品の出荷前検査など

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よくあるご質問
  • モーションキャプチャーの基本的な仕組みを知りたい
  • モーションキャプチャーでできること・できないことを把握したい
  • 目的に合わせたモーションキャプチャーのシステムの選び方を知りたい
  • モーションキャプチャーを導入するに当たっての注意点を知りたい
  • モーションキャプチャーの導入費用について知りたい

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