JP2011180790A - Apparatus, method, program and system for generating three-dimensional shape model - Google Patents

Apparatus, method, program and system for generating three-dimensional shape model Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus, method, program and system for generating a three-dimensional shape model, to increase the accuracy of a new three-dimensional shape model to be generated with the use of statistical processing. <P>SOLUTION: A model generation part adds displacements T<SB>1</SB>-T<SB>5</SB>from polygon coordinates Ka<SB>1</SB>-Ka<SB>5</SB>constituting an initial homology model HMa generated with initial values of body shape parameters to polygon coordinates Kb<SB>1</SB>-Kb<SB>5</SB>constituting a target homology model HMb generated with target values of the body shape parameters, to polygon coordinates Ki<SB>1</SB>-Ki<SB>5</SB>of a reference homology model HMi corresponding to the initial values of the body shape parameters to whereby generate polygon coordinates Ks<SB>1</SB>-Ks<SB>5</SB>of a simulation model HMs. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、三次元形状の見本である三次元形状モデルを生成する三次元形状モデル生成装置、特に統計処理を利用して三次元形状モデルを生成する三次元形状モデル生成装置、それを使用する三次元形状モデルの生成方法、生成プログラム、及び生成システムに関する。   The present invention relates to a three-dimensional shape model generation device that generates a three-dimensional shape model that is a sample of a three-dimensional shape, and more particularly to a three-dimensional shape model generation device that generates a three-dimensional shape model using statistical processing, and uses the same. The present invention relates to a three-dimensional shape model generation method, a generation program, and a generation system.

従来から、例えば特許文献1に記載のように、測定可能な身体の物理量の値に基づいて身体の形状である体形をモデル化する技術が知られている。特許文献1に記載の技術においては、多数の異なる体形のポリゴンモデルに対する(a)相同化処理、(b)統計処理、(c)体形モデル生成処理によって体形がモデル化されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Patent Document 1, for example, a technique for modeling a body shape, which is a body shape, based on a measurable body physical value is known. In the technique described in Patent Document 1, a body shape is modeled by (a) homology processing, (b) statistical processing, and (c) body model generation processing for a large number of polygon models having different body shapes.

(a)相同化処理ではまず、体重や周囲長等の物理量の値と、体形を点群で表現した三次元スキャンデータとが多数の異なる身体について計測される。次いで点群に対する規格化処理が各三次元スキャンデータに施されて、データ点数とトポロジーとが規格化されたポリゴンモデルである複数の相同モデルが生成される。そして物理量の値に対応付けられた相同モデルが統計処理上の標本として身体ごとに生成される。   (A) In the homologation process, first, the values of physical quantities such as body weight and perimeter length, and three-dimensional scan data expressing the body shape by point groups are measured for a number of different bodies. Next, normalization processing for the point group is performed on each three-dimensional scan data, and a plurality of homologous models which are polygon models in which the number of data points and the topology are normalized are generated. Then, a homologous model associated with the physical quantity value is generated for each body as a sample for statistical processing.

(b)統計処理では、例えば人種、出身地、年齢、性別等、体形に影響を与える人体の属性ごとに相同モデルが分類されて、複数の相同モデルからなる母集団が人体の属性ごとに生成される。次いで統計処理に必要とされる分布軸、つまり相同モデル間に強い相関を与える成分が母集団ごとに抽出される。例えば多変量解析の一つである主成分分析が母集団ごとに施されて、母集団の有する体形の意味合いのうちから特徴的な意味合いが分布軸、すなわち主成分軸として抽出される。そして相同モデルを構成するポリゴン頂点の頂点座標と、複数の主成分軸で規定された多次元空間上のポリゴン頂点の座標、すなわち主成分値との相関が、第一固有ベクトル行列として演算される。このような統計処理によれば、下記式(1)に示されるように、相同モデルを構成する各頂点座標C(iは2以上の整数)が主成分値P(jは2以上の整数)と第一固有ベクトル行列Dijとから演算可能になる。 (B) In statistical processing, for example, a homology model is classified for each attribute of the human body that affects the body shape, such as race, birthplace, age, gender, etc., and a population composed of a plurality of homologous models is classified for each human attribute. Generated. Next, a distribution axis required for statistical processing, that is, a component that gives a strong correlation between homologous models is extracted for each population. For example, principal component analysis, which is one of multivariate analyses, is performed for each population, and characteristic meanings are extracted as distribution axes, that is, principal component axes, from the meanings of the body shape of the population. Then, the correlation between the vertex coordinates of the polygon vertices constituting the homologous model and the coordinates of the polygon vertices on the multidimensional space defined by the plurality of principal component axes, that is, the principal component values is calculated as the first eigenvector matrix. According to such statistical processing, as shown in the following formula (1), each vertex coordinate C i (i is an integer of 2 or more) constituting the homologous model is a principal component value P j (j is 2 or more). Integer) and the first eigenvector matrix D ij .

[C]=[Dij]×[P] … 式(1)
また統計処理では、多変量解析が上記物理量の値に対しても実施される。つまり物理量の値の間に強い相関を示す成分が母集団ごとに抽出される。そして相同モデルに対応付けられた物理量の値と、複数の主成分軸で構成された多次元空間上の物理量の値、すなわち主成分値との相関が第二固有ベクトル行列として演算される。このような統計処理によれば、下記式(2)に示されるように、相同モデルに対応付けられた物理量の値x(iは2以上の整数)が主成分値S(jは2以上の整数)と第二固有ベクトル行列Hijとから演算可能になる。
[C i ] = [D ij ] × [P j ] ... Formula (1)
In statistical processing, multivariate analysis is also performed on the physical quantity values. That is, components showing a strong correlation between the values of physical quantities are extracted for each population. Then, the correlation between the value of the physical quantity associated with the homologous model and the value of the physical quantity in a multidimensional space composed of a plurality of principal component axes, that is, the principal component value is calculated as the second eigenvector matrix. According to such statistical processing, as shown in the following formula (2), the physical quantity value x i (i is an integer of 2 or more) associated with the homologous model is the principal component value S j (j is 2). It is possible to calculate from the above integer) and the second eigenvector matrix H ij .

[xi]=[Hij]×[S] … 式(2)
(c)体形モデル生成処理では、式(3)に示されるように、三次元体形モデルを生成するための物理量の目標値Bpiと、上記第二固有ベクトル行列Hijの逆行列とが用いられて、目標値Bpiに応じた主成分値Sが演算される。次いで、式(4)に示されるように、相同モデルの主成分値Pと物理量の主成分値Sとを関連付けた関数Tmと、上記物理量の目標値Bpiに応じた主成分値Sとが用いられて、目標値Bpiに応じた相同モデルの主成分値Pが演算される。そして、式(5)に示されるように、上記相同
モデル統計処理の結果として得られた第一固有ベクトル行列Dijの逆行列と、上記目標値Bpiに応じた相同モデルHMDの主成分値Pとが用いられて、目標値Bpiに応じたポリゴンの頂点座標Cが演算される、つまり目標値Bpiに応じた相同モデルが生成される。
[Xi] = [ Hij ] * [ Sj ] ... Formula (2)
(C) In the body model generation process, as shown in Expression (3), a physical quantity target value B pi for generating a three-dimensional body model and an inverse matrix of the second eigenvector matrix H ij are used. Thus, the principal component value S j corresponding to the target value B pi is calculated. Next, as shown in Expression (4), a function Tm that associates the principal component value P j of the homologous model with the principal component value S j of the physical quantity, and the principal component value S according to the target value B pi of the physical quantity. j is used to calculate the principal component value P j of the homologous model corresponding to the target value B pi . Then, as shown in the equation (5), the inverse matrix of the first eigenvector matrix D ij obtained as a result of the homologous model statistical process and the principal component value P of the homologous model HMD corresponding to the target value B pi j is used to calculate the vertex coordinates C i of the polygon corresponding to the target value B pi , that is, a homologous model corresponding to the target value B pi is generated.

[S]=[Hij−1×[Bpi] … 式(3)
[P]=Tm(S) … 式(4)
[C]=[Dij−1×[P] … 式(5)
上述した一連の処理によれば、相同モデルを生成するために必要となる主成分値Pが物理量の目標値Bpiに基づいて推定可能になるため、母集団の中に含まれていない相同モデルであっても、物理量の目標値Bpiから生成可能となる。すなわち物理量の目標値Bpiに応じた三次元体形モデルが生成可能となる。
[S j ] = [H ij ] −1 × [B pi ] (3)
[P j ] = Tm (S j ) (4)
[C i ] = [D ij ] −1 × [P j ]] Equation (5)
According to the above-described series of processing, the principal component value P j necessary for generating the homology model can be estimated based on the target value B pi of the physical quantity, and thus the homology that is not included in the population. Even a model can be generated from a target value B pi of a physical quantity. That is, a three-dimensional body model corresponding to the target value Bpi of the physical quantity can be generated.

特開2008‐171074号公報JP 2008-171074 A

ところで、上述した体形のモデル化技術は、個人間の体形差に基づく統計処理の結果と、物理量の目標値Bpiとから三次元体形モデルそのものを生成し、個人の体形を再現させている。そのため、統計処理に用いられる母集団や物理量の目標値Bpiが変われば、特定個人の体形上の特徴がどのようなものであっても、結局、その体形上の特徴は概ね失われてしまう。つまり上述したモデル化技術にあっては、個人の体形が統計処理上の母集団を構成する単なる一標本に過ぎないために、特定個人内の体形上の特徴が演算の結果に反映され難いものとなっている。 By the way, the above-described body modeling technique generates a 3D body model itself from the result of statistical processing based on the body shape difference between individuals and the target value B pi of the physical quantity, and reproduces the body shape of the individual. Therefore, if the population used for statistical processing or the target value B pi of the physical quantity changes, whatever the characteristics of the specific individual on the body shape will eventually be lost in the end. . In other words, in the modeling technique described above, since the individual body shape is just one sample constituting the statistical population, characteristics of the body shape within a specific individual are difficult to be reflected in the calculation results. It has become.

一方、上述した体形のモデル化技術に対する要請は、単に物理量の値に応じた三次元体形モデルを生成することに留まらず、利用者の将来の体形をシミュレーションすることにまで拡張されつつある。例えば利用者の将来の体形を生活習慣に応じてモデル化して健康の管理やファッションの提供を三次元体形モデルに基づいて行う等、それを具現化する技術として上記体形のモデル化技術が期待されている。ここで、利用者の将来の体形とは、いわば特定個人内の体形の変化を示すものであって、肉付きや皺の形状等という利用者の最新の体形によって大きく異なることが一般的である。そのため、利用者個人の将来の体形を精度よく再現させるとなれば、利用者の最新の体形がシミュレーションの結果に大きく反映されること、すなわち特定個人内の体形上の特徴が精度良く再現されること、それが必要不可欠となる。   On the other hand, the demand for the above-described body modeling technique is not limited to merely generating a three-dimensional body model corresponding to the value of a physical quantity, but is expanding to the simulation of the future body shape of the user. For example, the above-mentioned body modeling technology is expected as a technology that embodies the user's future body shape by modeling it according to lifestyle and managing health and providing fashion based on the 3D body model. ing. Here, the future body shape of the user indicates a change in the body shape within a specific individual, and is generally greatly different depending on the latest body shape of the user such as flesh and the shape of a heel. Therefore, if the future body shape of the individual user is accurately reproduced, the latest body shape of the user is greatly reflected in the simulation result, that is, the features on the body shape within the specific individual are accurately reproduced. That is indispensable.

しかしながら、個人の体形が一標本に過ぎない上記モデル化技術では、特定個人内の体形上の特徴がシミュレーションに殆ど反映されていないため、利用者の将来の体形を表現するには不十分なものとなってしまう。そしてシミュレーションの結果に含まれる誤差の中には、利用者の体形に対して、人体構造学上、生じ難い誤差が介入することもある。図26は上述したような誤差の一例を示す図である。図26(a)は利用者の最新の三次元体形モデルの出力結果を示し、図26(b)は物理量の一つである身長が最新の値と同じであって且つ、物理量の一つである体重の目標値が最新の値よりも軽い場合に得られた将来の三次元体形モデルの出力結果を示す。   However, with the modeling technique described above, where the individual's body shape is only one sample, the characteristics of the body shape within a specific individual are hardly reflected in the simulation, so that it is insufficient for expressing the future body shape of the user. End up. Among the errors included in the simulation results, errors that are difficult to occur in human anatomy may intervene with respect to the user's body shape. FIG. 26 is a diagram showing an example of the error as described above. FIG. 26A shows the output result of the latest three-dimensional model of the user, and FIG. 26B shows that the height, which is one of the physical quantities, is the same as the latest value and is one of the physical quantities. The output result of the future three-dimensional figure model obtained when the target value of a certain weight is lighter than the latest value is shown.

例えば物理量の一つである体重が減少すると、体形そのものが細身になることは当然であって、特に細くなる部位が胸の部位か腹の部位かということが現在の体形で大きく異なることも少なくない。また細くなる部位の周囲長が互いに関係を持って減少すること、例
えば、へそ周りの長さの減少量が胸囲長の減少量よりも少なくなる傾向を持ってこれらが減少することも少なくない。さらに、たとえ体重が減少するとしても、シミュレーションの対象が成人男性であるならば、人体構造学上、腕の長さLh、脚の長さLc、肩幅Bsというサイズが大幅に変動しないことも一般的である。しかしながら、統計処理の結果のみから三次元体形モデルそのものが生成される上記モデル化技術では、図26に示されるように、体重の減少によって本来ならば腹の部位が優先的に細くなる場合であっても、体形の全体が均一に細くなったり、さらには腕の長さLh、脚の長さLc、肩幅Bsまでもが伸縮したりする場合がある。
For example, when body weight, one of the physical quantities, decreases, it is natural that the body shape itself becomes slender, and it is rare that the current body shape differs greatly depending on whether the thinned part is the chest part or the abdominal part. Absent. In addition, the peripheral lengths of the narrowed portions decrease in relation to each other, for example, the amount of decrease in the length of the navel circumference tends to be smaller than the amount of decrease in the chest circumference, and these are often reduced. Furthermore, even if the weight is reduced, if the simulation target is an adult male, the size of the arm length Lh, the leg length Lc, and the shoulder width Bs does not vary greatly in terms of human anatomy. Is. However, in the modeling technique in which the three-dimensional body model itself is generated only from the results of statistical processing, as shown in FIG. However, the whole body shape may be uniformly thinned, and the arm length Lh, leg length Lc, and shoulder width Bs may expand and contract.

なお、目標値Bpiに応じた三次元体形モデルを生成することがそもそも上記モデル化技術の目的であるということを鑑みれば、特定個人内の体形上の特徴がシミュレーションの結果に反映され難いことは至極当然である。言い換えれば、特定個人内の体形上の特徴がシミュレーションの結果に反映され難いという問題は、利用者の将来の体形をモデル化するという上記の新たな要請から初めて生じる問題であって、個人間の体形差に基づいて特定個人の体形を再現する技術では到底解決し得ない問題である。   In view of the fact that generating the three-dimensional body model corresponding to the target value Bpi is the purpose of the modeling technique in the first place, it is difficult for the characteristics on the body shape in a specific individual to be reflected in the simulation results. Naturally. In other words, the problem that the characteristics of the body shape within a specific individual are difficult to be reflected in the simulation results is a problem that arises for the first time from the above-mentioned new request to model the future body shape of the user. This is a problem that cannot be solved by the technology that reproduces the body shape of a specific individual based on the body shape difference.

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、統計処理を利用して生成する新たな三次元体形モデルの精度を向上させる三次元形状モデル生成装置、三次元形状モデル生成方法、三次元形状モデル生成プログラム、及び三次元形状モデル生成システムを提供することである。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional shape model generation apparatus and a three-dimensional shape model generation device that improve the accuracy of a new three-dimensional body model generated using statistical processing. A method, a three-dimensional shape model generation program, and a three-dimensional shape model generation system are provided.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記基準三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶する記憶部と、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算する相関演算部と、前記相対関係演算部が演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶部が記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元モデルを生成するモデル生成部とを備える三次元形状モデル生成装置であって、前記モデル生成部は、前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成することを要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
The invention according to claim 1 is characterized in that a reference three-dimensional model is generated from three-dimensional shape data of a plurality of modeling objects, and a plurality of feature values are extracted by multivariate analysis of the plurality of reference three-dimensional models. An extraction unit, a value of a physical quantity measurable by the modeled object, and a plurality of feature value values of the reference 3D model of the modeled object are associated with the reference 3D model. A storage unit for storing; a correlation calculation unit for calculating a correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the physical amount associated with the reference three-dimensional model; The value of the plurality of feature values is calculated from the input value of the physical quantity based on the relative relationship calculated by the relative relationship calculation unit, and the plurality of feature values calculated based on the data stored in the storage unit New 3D model from values A model generation unit including a model generation unit that generates an initial three-dimensional model generated using an initial value as the input value and a target value as the input value. The gist is to generate a new three-dimensional model by adding the difference from the target three-dimensional model generated in this way to the reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity.

請求項2に記載の発明は、前記記憶部が、前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶し、前記相関演算部が、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算し、前記モデル生成部が、前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成することを要旨とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that the storage unit stores a plurality of physical quantity values for each of the modeling objects, and the correlation calculation unit is associated with the reference three-dimensional model. A correlation between the value of the quantity and the values of the plurality of physical quantities associated with the reference three-dimensional model, further calculates a correlation between the values of the plurality of physical quantities, and the model generation unit Based on the correlation between the physical quantities, a value of another physical quantity different from the physical quantity is calculated from the input value of the physical quantity, and a new value is calculated using the value of the other physical quantity and the input value of the physical quantity that are the results of the calculation. The gist is to generate a three-dimensional model.

請求項3に記載の発明は、前記記憶部が、関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶し、前記相関演算部が、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、前記モデル生成部が、前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理
量の目標値から前記目標三次元モデルを生成することを要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, the storage unit stores a plurality of physical quantity values including the length between joints for each modeled object, and the correlation calculation unit corresponds to the reference three-dimensional model. The correlation between the plurality of attached feature values and the plurality of physical quantity values associated with the reference three-dimensional model is calculated, and the model generation unit calculates the initial values of the plurality of physical quantities. The gist is to generate an initial three-dimensional model and generate the target three-dimensional model from target values of the plurality of physical quantities in which the length between the joints is the same as the initial value.

請求項4に記載の発明は、複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出し、前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記基準三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶し、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算し、前記演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元モデルを生成する三次元形状モデル生成方法であって、前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成することを要旨とする。   The invention according to claim 4 generates a reference three-dimensional model from three-dimensional shape data of a plurality of modeling objects, extracts a plurality of feature amounts by multivariate analysis of the plurality of reference three-dimensional models, and A physical quantity value measurable by the modeling object and a plurality of feature value values of the reference three-dimensional model of the modeling object are stored in association with the reference three-dimensional model; A correlation between the values of the plurality of feature values associated with the three-dimensional model and the values of the physical quantities associated with the reference three-dimensional model is calculated, and the input value of the physical quantity is calculated based on the calculated relative relationship A three-dimensional shape model generation method for calculating a value of the plurality of feature amounts from the generated data and generating a new three-dimensional model from the calculated values of the plurality of feature amounts based on the stored data, The initial value for the input value The difference between the generated initial three-dimensional model and the target three-dimensional model generated using the target value as the input value is added to the reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity, thereby further adding a new three-dimensional model. The gist is to generate a model.

請求項5に記載の発明は、前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶し、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算し、前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成することを要旨とする。   The invention according to claim 5 stores a plurality of physical quantity values for each modeled object, the plurality of feature quantity values associated with the reference three-dimensional model, and the reference three-dimensional model. The correlation between the plurality of physical quantities associated with each other is calculated, the correlation between the plurality of physical quantities is calculated, and the physical quantity is different from the input value of the physical quantity based on the correlation between the plurality of physical quantities. The gist is that a value of another physical quantity is calculated, and a new three-dimensional model is generated using the value of the other physical quantity and the input value of the physical quantity as a result of the calculation.

請求項6に記載の発明は、関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶し、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理量の目標値から前記目標三次元モデルを生成することを要旨とする。   The invention according to claim 6 stores a plurality of physical quantity values including a length between joints for each modeled object, and a plurality of feature quantity values associated with the reference three-dimensional model; , Calculating a correlation with the values of the plurality of physical quantities associated with the reference three-dimensional model, generating the initial three-dimensional model from the initial values of the plurality of physical quantities, and calculating the length between the joints The gist is to generate the target three-dimensional model from the target values of the plurality of physical quantities that have the same value as the initial value.

請求項7に記載の発明は、コンピュータを、複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出する特徴量抽出部、前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶する記憶部、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算する相関演算部、前記相対関係演算部が演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶部が記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元モデルを生成するモデル生成部として機能させる三次元形状モデル生成プログラムであって、前記モデル生成部を、前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成する生成部として機能させることを要旨とする。   According to the seventh aspect of the present invention, the computer generates a reference three-dimensional model from three-dimensional shape data of a plurality of modeling objects, and extracts a plurality of feature quantities by multivariate analysis of the plurality of reference three-dimensional models. A feature quantity extraction unit that associates the value of a physical quantity measurable with the modeled object and the value of the plurality of feature quantities of the three-dimensional model of the modeled object with the reference 3D model Storing a storage unit, a correlation calculation unit for calculating a correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the physical amount associated with the reference three-dimensional model, The value of the plurality of feature values is calculated from the input value of the physical quantity based on the relative relationship calculated by the relative relationship calculation unit, and the value of the plurality of feature values calculated based on the data stored in the storage unit New tertiary from A three-dimensional shape model generation program that functions as a model generation unit that generates a model, wherein the model generation unit is configured to generate an initial three-dimensional model generated using an initial value as the input value, and a target value as the input value. The gist is to add a difference from the target three-dimensional model generated by use to the reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity so as to function as a generation unit that generates a new three-dimensional model.

請求項8に記載の発明は、前記記憶部を、前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶する記憶部として機能させて、前記相関演算部を、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算する演算部として機能させて、前記モデル生成部を、前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成する生成部として機能させることを要旨とする。   The invention according to claim 8 causes the storage unit to function as a storage unit that stores a plurality of physical quantity values for each modeled object, and associates the correlation calculation unit with the reference three-dimensional model. Functions as a calculation unit that calculates a correlation between the plurality of feature quantity values obtained and the plurality of physical quantity values associated with the reference three-dimensional model, and further calculates a correlation between the plurality of physical quantity values Then, the model generation unit calculates a value of another physical quantity different from the physical quantity from the input value of the physical quantity based on the correlation of the plurality of physical quantities, and the value of the other physical quantity that is a result of the calculation And a function to generate a new three-dimensional model using the input value of the physical quantity.

請求項9に記載の発明は、前記記憶部を、関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶する記憶部として機能させて、前記相関演算部を、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算する演算部として機能させて、前記モデル生成部を、前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理量の目標値から前記目標三次元モデルを生成する生成部として機能させることを要旨とする。   The invention according to claim 9 causes the storage unit to function as a storage unit that stores a plurality of physical quantity values including the length between joints for each modeling target, and The model generation by functioning as a calculation unit that calculates the correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical amounts associated with the reference three-dimensional model Generating the initial three-dimensional model from the initial values of the plurality of physical quantities, and calculating the target three-dimensional model from the target values of the plurality of physical quantities in which the length between the joints is the same as the initial value. The gist is to make it function as a generating unit for generating.

請求項10に記載の発明は、ネットワークを介して接続された三次元形状モデル生成装置と端末装置とを備える三次元形状モデル生成システムであって、前記三次元形状モデル生成装置は、複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記基準三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶する記憶部と、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算する相関演算部と、前記相対関係演算部が演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶部が記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元モデルを生成するモデル生成部とを備え、前記モデル生成部が、前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成し、前記端末装置は、前記物理量の入力値と、該入力値に対応する三次元形状データとを前記三次元形状モデル生成装置に送信する送信部と、前記モデル生成部で生成された三次元モデルを前記三次元形状モデル生成装置から受信する受信部と、前記受信部で受信した三次元モデルを出力する出力部とを備えることを要旨とする。   The invention according to claim 10 is a three-dimensional shape model generation system including a three-dimensional shape model generation device and a terminal device connected via a network, wherein the three-dimensional shape model generation device includes a plurality of models. A feature extraction unit that generates a reference three-dimensional model from three-dimensional shape data of a target object and extracts a plurality of feature values by multivariate analysis of the reference three-dimensional model, and can be measured with the target model A storage unit for storing the physical quantity value and the plurality of feature value values of the reference three-dimensional model of the modeled object in association with the reference three-dimensional model; and the reference three-dimensional model. Based on the correlation calculated by the correlation calculation unit that calculates the correlation between the value of the plurality of feature values associated with the value of the physical quantity associated with the reference three-dimensional model, and the relative relationship calculated by the relative relationship calculation unit. And generating a new three-dimensional model from the calculated feature values based on the data stored in the storage unit based on the data stored in the storage unit. A difference between an initial three-dimensional model generated using an initial value as the input value and a target three-dimensional model generated using a target value as the input value, and the physical quantity A new three-dimensional model is generated by adding to the reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the three-dimensional model, and the terminal device receives the input value of the physical quantity and the three-dimensional shape data corresponding to the input value. A transmission unit that transmits to the original shape model generation device, a reception unit that receives the 3D model generated by the model generation unit from the 3D shape model generation device, and outputs the 3D model received by the reception unit And summarized in that and a that output section.

請求項11に記載の発明は、前記記憶部が、前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶し、前記相関演算部が、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算し、前記モデル生成部が、前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成することを要旨とする。   The invention according to claim 11 is characterized in that the storage unit stores a plurality of physical quantity values for each modeled object, and the correlation calculation unit is associated with the reference three-dimensional model. A correlation between the value of the quantity and the values of the plurality of physical quantities associated with the reference three-dimensional model, further calculates a correlation between the values of the plurality of physical quantities, and the model generation unit Based on the correlation between the physical quantities, a value of another physical quantity different from the physical quantity is calculated from the input value of the physical quantity, and a new value is calculated using the value of the other physical quantity and the input value of the physical quantity that are the results of the calculation. The gist is to generate a three-dimensional model.

請求項12に記載の発明は、前記記憶部が、関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶し、前記相関演算部が、前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、前記モデル生成部が、前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理量の目標値から前記目標三次元モデルを生成することを要旨とする。   In the invention according to claim 12, the storage unit stores a plurality of physical quantity values including the length between joints for each modeled object, and the correlation calculation unit corresponds to the reference three-dimensional model. The correlation between the plurality of attached feature values and the plurality of physical quantity values associated with the reference three-dimensional model is calculated, and the model generation unit calculates the initial values of the plurality of physical quantities. The gist is to generate an initial three-dimensional model and generate the target three-dimensional model from target values of the plurality of physical quantities in which the length between the joints is the same as the initial value.

請求項1、請求項4、請求項7、請求項10に記載の発明によれば、統計処理の結果に基づいて物理量の初期値から初期三次元モデルが生成されて、同じく統計処理の結果に基づいて物理量の目標値から目標三次元モデルが生成される。そして、これら初期三次元モデルと目標三次元モデルとの差分が初期値に対応する基準三次元モデルに加えられることによって、新たな三次元モデルが生成される。   According to the first, fourth, seventh, and tenth aspects of the invention, an initial three-dimensional model is generated from the initial value of the physical quantity based on the statistical processing result, and the statistical processing result is also obtained. Based on the physical quantity target value, a target three-dimensional model is generated. Then, a difference between the initial three-dimensional model and the target three-dimensional model is added to the reference three-dimensional model corresponding to the initial value, thereby generating a new three-dimensional model.

ここで、統計処理から得られる新たな三次元モデル、すなわち初期三次元モデルや目標
三次元モデルでは、一標本固有の特徴的な部分が取り除かれて母集団全体に関わる特徴的な部分が抽出される。そのため、これら初期三次元モデルと目標三次元モデルとの差分には、一標本固有の特徴的な部分がより一層に反映され難くなる。つまり、基準三次元モデルの特徴的な部位を打ち消すような形状が、初期三次元モデルと目標三次元モデルとの差分では現われ難くなる。その結果、物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに初期三次元モデルと目標三次元モデルとの差分が加えられるとしても、初期値に対応する基準三次元モデルの特徴的な部分が、新たな三次元モデルに直接的に反映されることになる。それゆえに、物理量の初期値に対応する基準三次元モデルが統計処理上の単なる一標本である場合と比較して、該基準三次元モデルの特徴的な部分が新たな三次元モデルに、より反映されることになる。ひいては統計処理を利用して生成する新たな三次元モデルの精度を向上させることが可能となって、例えば物理量の初期値に対応する三次元モデルに対し、人体構造学上、逸脱した誤差が含まれ難くもなる。
Here, in the new three-dimensional model obtained from statistical processing, that is, the initial three-dimensional model and the target three-dimensional model, the characteristic part unique to one sample is removed and the characteristic part related to the entire population is extracted. The For this reason, a characteristic part unique to one sample is hardly reflected in the difference between the initial three-dimensional model and the target three-dimensional model. That is, a shape that cancels a characteristic part of the reference three-dimensional model is less likely to appear in the difference between the initial three-dimensional model and the target three-dimensional model. As a result, even if the difference between the initial 3D model and the target 3D model is added to the reference 3D model corresponding to the initial value of the physical quantity, the characteristic part of the reference 3D model corresponding to the initial value is newly added. It is directly reflected in a simple three-dimensional model. Therefore, compared to the case where the reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity is just one sample in statistical processing, the characteristic part of the reference three-dimensional model is more reflected in the new three-dimensional model. Will be. As a result, it is possible to improve the accuracy of new 3D models generated using statistical processing. For example, 3D models corresponding to the initial values of physical quantities contain errors that deviate from human anatomy. It's hard to get it.

請求項2、請求項5、請求項8、請求項11に記載の発明によれば、複数の物理量の値から新たな三次元モデルが生成されるため、一つの物理量の値から新たな三次元モデルを生成する場合と比較して、より高い精度で新たな三次元モデルが生成可能になる。そして初期三次元モデルと目標三次元モデルとの差分もより高い精度のものとなる。それゆえに、基準三次元モデルに加えられる差分までもがより高い精度のものになる結果、統計処理を利用して生成する新たな三次元モデルの精度をより向上させることが可能となる。   According to the inventions of claim 2, claim 5, claim 8, and claim 11, a new three-dimensional model is generated from a plurality of physical quantity values, so that a new three-dimensional model is generated from one physical quantity value. Compared to the case of generating a model, a new three-dimensional model can be generated with higher accuracy. The difference between the initial three-dimensional model and the target three-dimensional model is also higher accuracy. Therefore, even the difference added to the reference three-dimensional model has higher accuracy, and as a result, the accuracy of the new three-dimensional model generated using statistical processing can be further improved.

さらに、複数の物理量の相関に基づいて、物理量の入力値から他の物理量の値が演算される。そのため、複数のモデル化対象物の形状が有する特徴に即した多数の物理量の値が少数の物理量の値から得られることになる。それゆえに、複数の物理量の入力値そのものに高い精度を与えることできるため、統計処理を利用して生成する新たな三次元モデルの精度をさらに向上させることが可能となる。   Furthermore, based on the correlation between a plurality of physical quantities, values of other physical quantities are calculated from the input values of the physical quantities. Therefore, a large number of physical quantity values in accordance with the characteristics of the shapes of the plurality of modeling objects are obtained from a small number of physical quantity values. Therefore, it is possible to give high accuracy to the input values themselves of a plurality of physical quantities, and it is possible to further improve the accuracy of a new three-dimensional model generated using statistical processing.

請求項3、請求項6、請求項9、請求項12に記載の発明によれば、基準三次元モデルの有する関節間の長さが固定される態様で、新たな三次元モデルが生成される。ここで、モデル化対象物が例えば人間やペットであるものとする。これらのモデル化対象物では、骨格の成長が止まると、関節間の長さが必然的に固定されるようになる。この点、上述したように関節間の長さが固定される態様で新たな三次元モデルが生成されるとなれば、上記モデル化対象物の形状変化の特性により適した三次元モデルを、新たな三次元モデルとして得ることが可能となる。   According to the invention described in claim 3, claim 6, claim 9, and claim 12, a new three-dimensional model is generated in such a manner that the length between joints of the reference three-dimensional model is fixed. . Here, it is assumed that the modeled object is, for example, a human or a pet. In these modeling objects, when the growth of the skeleton stops, the length between the joints is necessarily fixed. In this regard, if a new three-dimensional model is generated in a manner in which the length between joints is fixed as described above, a three-dimensional model more suitable for the shape change characteristics of the modeled object is newly added. Can be obtained as a simple three-dimensional model.

三次元形状モデル生成システムの構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of a three-dimensional shape model production | generation system. 利用者端末の構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of a user terminal. 初期モデル設定データのデータ構成を示す構成図。The block diagram which shows the data structure of initial model setting data. 体形ランドマークの一例を三次元体形モデルと共に示す図。The figure which shows an example of a body landmark with a three-dimensional body model. 第一の実施形態における目標体形モデルデータの構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the target body model data in 1st embodiment. 第一の実施形態における体形モデル生成サーバの構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of the body model generation server in 1st embodiment. 相同モデルのデータ構成を示す構成図。The block diagram which shows the data structure of a homology model. 相同モデルにおいて統計処理に利用される部分を示す図。The figure which shows the part utilized for a statistical process in a homology model. (a)(b)多変量解析の一例である主成分分析の過程を示す分布図。(A) (b) The distribution map which shows the process of the principal component analysis which is an example of multivariate analysis. (a)(b)シミュレーションモデルの生成過程を示す図。(A) (b) The figure which shows the production | generation process of a simulation model. 体形モデルのシミュレーションの処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content of the simulation of a body model. 相同モデル生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a homology model production | generation process. 統計処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a statistical process. 第一の実施形態におけるシミュレーションモデル生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the simulation model production | generation process in 1st embodiment. 第一の実施形態における体形シミュレーションの出力結果を三次元画像として示す図。The figure which shows the output result of the body shape simulation in 1st embodiment as a three-dimensional image. 第二の実施形態における目標体形モデルデータの構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the target body model data in 2nd embodiment. 第二の実施形態における体形モデル生成サーバの構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of the body shape model production | generation server in 2nd embodiment. 第二の実施形態におけるシミュレーションモデル生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the simulation model production | generation process in 2nd embodiment. (a)(b)第二の実施形態における体形シミュレーションの出力結果を三次元画像として示す図。(A) (b) The figure which shows the output result of the body shape simulation in 2nd embodiment as a three-dimensional image. 第三の実施形態における目標体形モデルデータの構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the target body model data in 3rd embodiment. 関節位置とモデル骨格とを相同モデルと共に示す図。The figure which shows a joint position and a model skeleton with a homologous model. 第三の実施形態における体形モデル生成サーバの構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of the body shape model production | generation server in 3rd embodiment. 関節位置データのデータ構成を示す構成図。The block diagram which shows the data structure of joint position data. 第三の実施形態における相同モデル生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the homology model production | generation process in 3rd embodiment. 第三の実施形態におけるシミュレーションモデル生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the simulation model production | generation process in 3rd embodiment. (a)(b)従来の体形モデルのシミュレーションにより生成される体形モデルの出力画像を示す図。(A) (b) The figure which shows the output image of the body model produced | generated by simulation of the conventional body model.

(第一の実施形態)
以下、本発明を具体化した第一の実施形態を図1〜図15に従って説明する。まず本実施形態に係る三次元形状モデル生成システムの構成について図1〜図5を参照して説明する。図1は三次元形状モデル生成システムの構成を示す構成図であり、図2は三次元形状モデル生成システムを構成する利用者端末の構成を示す機能ブロック図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the three-dimensional shape model generation system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a three-dimensional shape model generation system, and FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of a user terminal constituting the three-dimensional shape model generation system.

[三次元形状モデル生成システム]
図1に示されるように、三次元形状モデル生成装置の一例である体形モデル生成サーバ1Aは、利用者の使用する端末装置である利用者端末1Bに、インターネット、LAN、WAN等の通信ネットワークNTを介して接続されている。モデル化対象物である人体の将来の形状、すなわち将来の体形を三次元体形モデルとしてシミュレーションするための各種のデータは、これら体形モデル生成サーバ1Aと利用者端末1Bとの通信を介して利用者端末1Bから体形モデル生成サーバ1Aへ送信される。また体形モデル生成サーバ1Aで生成された各種のデータは、体形モデル生成サーバ1Aから利用者端末1Bへ送信される。なお利用者端末1Bは、フィットネスクラブ、健康機器メーカ、住宅メーカ、衣服メーカ、食品メーカに設置された端末装置等、三次元体形モデルの用途に応じた場所に設置されるものであって、通常、体形モデル生成サーバ1Aに複数接続されている。
[3D shape model generation system]
As shown in FIG. 1, a body model generation server 1A, which is an example of a three-dimensional shape model generation apparatus, is connected to a user terminal 1B, which is a terminal device used by a user, with a communication network NT such as the Internet, a LAN, and a WAN. Connected through. Various data for simulating the future shape of the human body that is the modeling object, that is, the future shape as a three-dimensional shape model, is transmitted to the user via communication between the body shape model generation server 1A and the user terminal 1B. It is transmitted from the terminal 1B to the body model generation server 1A. Various data generated by the body model generation server 1A is transmitted from the body model generation server 1A to the user terminal 1B. The user terminal 1B is installed in a place corresponding to the use of the three-dimensional body model, such as a terminal device installed in a fitness club, a health equipment manufacturer, a housing manufacturer, a clothing manufacturer, or a food manufacturer. A plurality of body model generation servers 1A are connected.

図2に示されるように、利用者端末1Bには、CPUやDMAコントローラ等の各種プロセッサから構成されるデータ処理部11が備えられている。データ処理部11は、三次元体形モデルのシミュレーションに利用される各種のデータ等の送信及び受信を実行するためのプログラムをデータとして読出し、それを命令として解釈して実行する。そしてデータ処理部11は、例えば三次元体形モデルのシミュレーションに利用される各種のデータの記憶処理、送信処理、受信処理、及び出力処理等を上記プログラムに従って統括する。   As shown in FIG. 2, the user terminal 1B is provided with a data processing unit 11 including various processors such as a CPU and a DMA controller. The data processing unit 11 reads, as data, a program for executing transmission and reception of various data used for the simulation of the three-dimensional body model, interprets it as an instruction, and executes it. The data processing unit 11 supervises, for example, storage processing, transmission processing, reception processing, output processing, and the like of various data used for the simulation of the three-dimensional body model according to the above program.

また利用者端末1Bには、体形モデル生成サーバ1Aと通信するための送信部及び受信
部としての送受信処理部12が備えられている。また利用者端末1Bには、三次元スキャナー13aや該三次元スキャナー13aとコンピュータとのインターフェース等から構成された入力処理部13が備えられている。入力処理部13は、三次元体形モデルのシミュレーションを実行するための各種のデータをデータ処理部11に入力する。さらに利用者端末1Bには、ハードディスクドライブや各種のメモリ等から構成された記憶部14が備えられている。記憶部14は、三次元体形モデルのシミュレーションを実行するためのプログラムの一例である利用者プログラム14dと、入力処理部13から入力された各種のデータとを記憶する。さらにまた利用者端末1Bには、GPU等の画像処理プロセッサと各種ディスプレイとから構成される出力部としての体形モデル出力処理部15が備えられている。体形モデル出力処理部15は、送受信処理部12が受信した三次元体形モデルを用いてシミュレーションの結果を三次元画像として出力表示する。
In addition, the user terminal 1B includes a transmission unit for communicating with the body model generation server 1A and a transmission / reception processing unit 12 as a reception unit. The user terminal 1B is provided with an input processing unit 13 including a three-dimensional scanner 13a and an interface between the three-dimensional scanner 13a and a computer. The input processing unit 13 inputs various data for executing the simulation of the three-dimensional body model to the data processing unit 11. Furthermore, the user terminal 1B is provided with a storage unit 14 composed of a hard disk drive, various memories, and the like. The storage unit 14 stores a user program 14d, which is an example of a program for executing a simulation of a three-dimensional body model, and various data input from the input processing unit 13. Furthermore, the user terminal 1B is provided with a body model output processing unit 15 as an output unit composed of an image processor such as a GPU and various displays. The body model output processing unit 15 outputs and displays the result of the simulation as a 3D image using the 3D body model received by the transmission / reception processing unit 12.

そして、三次元体形モデルのシミュレーションに先立ち、まずシミュレーションの前提となる初期モデル設定データ14a、ランドマークデータ14b、目標体形モデルデータ14cが記憶部14の記憶領域に一旦記憶される。次いで、シミュレーションを開始させるリクエストが、利用者を識別する識別子IDと共に、送受信処理部12から体形モデル生成サーバ1Aに送信される。また記憶部14の記憶領域に一旦記憶された上記各種のデータが送受信処理部12から体形モデル生成サーバ1Aに順に送信される。そして、上記各種のデータ等に基づくシミュレーションが体形モデル生成サーバ1Aで実行される。体形モデル生成サーバ1Aで生成されたシミュレーションの結果は、体形モデル生成サーバ1Aから送受信処理部12に送信された後に、体形モデル出力処理部15により三次元画像として出力される。   Prior to the simulation of the three-dimensional body model, first, initial model setting data 14a, landmark data 14b, and target body model data 14c, which are prerequisites for the simulation, are temporarily stored in the storage area of the storage unit 14. Next, a request for starting the simulation is transmitted from the transmission / reception processing unit 12 to the body model generation server 1A together with the identifier ID for identifying the user. Further, the various data once stored in the storage area of the storage unit 14 are sequentially transmitted from the transmission / reception processing unit 12 to the body model generation server 1A. Then, a simulation based on the above-described various data is executed by the body model generation server 1A. The simulation result generated by the body model generation server 1A is transmitted from the body model generation server 1A to the transmission / reception processing unit 12, and then output as a three-dimensional image by the body model output processing unit 15.

図3〜図5はそれぞれ利用者端末1Bから体形モデル生成サーバ1Aに送信される各種のデータのデータ構成を示す図である。図3は初期モデル設定データのデータ構成を示す構成図であり、図4はランドマークデータを構成する体形ランドマークの一例を三次元体形モデルと共に示す図であり、図5は目標体形モデルデータ14cのデータ構成を示す構成図である。   3 to 5 are diagrams showing data configurations of various data transmitted from the user terminal 1B to the body model generation server 1A. FIG. 3 is a block diagram showing the data structure of the initial model setting data, FIG. 4 is a view showing an example of a body landmark constituting the landmark data together with a three-dimensional body model, and FIG. 5 is a target body model data 14c. It is a block diagram which shows the data structure of these.

図3に示されるように、初期モデル設定データ14aは、初期モデル設定データ14aそのものに関するデータであるヘッダ141aと、三次元形状データである三次元スキャンデータ142aと、付帯データ143aとから構成されている。   As shown in FIG. 3, the initial model setting data 14a includes a header 141a that is data relating to the initial model setting data 14a itself, three-dimensional scan data 142a that is three-dimensional shape data, and incidental data 143a. Yes.

三次元スキャンデータ142aは、三次元体形モデルのシミュレーションを利用者の最新の体形に基づいて実行するためのデータである。この三次元スキャンデータ142aは、利用者の最新の体表面を三次元スキャナー13aで測定した測定結果、つまり利用者の最新の体形を点群として表現した三次元形状データである。   The three-dimensional scan data 142a is data for executing a simulation of a three-dimensional body model based on the latest body shape of the user. The three-dimensional scan data 142a is measurement data obtained by measuring the latest body surface of the user with the three-dimensional scanner 13a, that is, three-dimensional shape data expressing the latest body shape of the user as a point cloud.

そして、この三次元スキャンデータ142aに点群の座標データが含まれている場合には、三次元体形モデルのシミュレーションが利用者の最新の体形に基づいて実行される。これに対して、三次元スキャンデータ142aの点群の座標データが空欄からなる場合には、三次元体形モデルのシミュレーションが利用者の最新の体形とは異なる体形に基づいて実行される。   When the coordinate data of the point group is included in the three-dimensional scan data 142a, the simulation of the three-dimensional body model is executed based on the latest body shape of the user. On the other hand, when the coordinate data of the point group of the three-dimensional scan data 142a is blank, the simulation of the three-dimensional body model is executed based on a body shape different from the latest body shape of the user.

付帯データ143aは、体形に影響を与える人体の属性と、体形の指標となる体形パラメータの値とから構成されている。上記体形に影響を与える人体の属性とは、例えば人種、年齢、性別という生物学的なデータ、さらには職業、運動歴、病歴等の生活環境に関するデータである。上記体形の指標となる体形パラメータとは、身長、体重、体格指数(=「体重」/「身長」2:BMI)、周囲長(首周り、胸囲、胴囲、へそ周り、二の腕周り、脹脛周り、太股周り等)である。つまり、この体形パラメータとはモデル化対象である
人体で測定可能な物理量である。また、この体形パラメータの値は、例えば三次元スキャンデータ142aを取得する際に、あるいは三次元スキャンデータ142aを取得する以前に計測された最新の実測値である。つまり付帯データ143aを構成する体形パラメータの値は、利用者の最新の体形の指標となる値であって、三次元体形モデルのシミュレーションの入力値の一つである初期値Bi1〜初期値Bihとして取り扱われる。
The incidental data 143a is composed of human body attributes that affect the body shape and values of body shape parameters that serve as body shape indices. The attributes of the human body that influence the body shape include biological data such as race, age, and sex, and further data related to the living environment such as occupation, exercise history, and medical history. The body parameters used as the body shape index are height, weight, body mass index (= “weight” / “height” 2: BMI), circumference (neck circumference, chest circumference, waist circumference, navel circumference, upper arm circumference, calf circumference) , Around thighs, etc.). That is, the body shape parameter is a physical quantity that can be measured by the human body to be modeled. Further, the value of the body shape parameter is, for example, the latest measured value measured when acquiring the three-dimensional scan data 142a or before acquiring the three-dimensional scan data 142a. That is, the value of the body parameter constituting the incidental data 143a is a value that is an index of the latest body shape of the user, and is an initial value B i1 to initial value B that is one of the input values of the simulation of the three-dimensional body model. Treated as ih .

ランドマークデータ14bは、解剖学的な特徴点であるランドマークの三次元座標を示すデータである。ランドマークデータ14bは、三次元スキャンデータ142aを構成する点群から該ランドマークに相当する頂点を抽出するために利用される。例えば図4に示されるように、ランドマークデータ14bは、頸側点Pr1、肩峰点Pr2、乳頭点Pr3、転子点Pr4、脛骨点Pr5、外果下点Pr6の三次元座標を示すデータである。そして三次元スキャンデータ142aを構成する点群から上記頸側点Pr1、肩峰点Pr2、乳頭点Pr3、転子点Pr4、脛骨点Pr5、外果下点Pr6に相当する各頂点を抽出するためにランドマークデータ14bが利用される。   The landmark data 14b is data indicating three-dimensional coordinates of landmarks that are anatomical feature points. The landmark data 14b is used to extract vertices corresponding to the landmark from the point group constituting the three-dimensional scan data 142a. For example, as shown in FIG. 4, the landmark data 14b is data indicating the three-dimensional coordinates of the cervical point Pr1, the acromion point Pr2, the nipple point Pr3, the trochanter point Pr4, the tibial point Pr5, and the inferior causal point Pr6. It is. In order to extract the vertices corresponding to the cervical point Pr1, shoulder point Pr2, nipple point Pr3, trochanter point Pr4, tibial point Pr5, and epicarpal point Pr6 from the point group constituting the three-dimensional scan data 142a. The landmark data 14b is used.

目標体形モデルデータ14cは、図5に示されるように、目標体形モデルデータ14cそのものに関するデータであるヘッダ141cと、三次元体形モデルのシミュレーションに利用される目標体形パラメータデータ142cとから構成されている。目標体形パラメータデータ142cは、シミュレーションの目的に応じて設定される体形パラメータの値である。つまり目標体形モデルデータ14cを構成する体形パラメータの値は、利用者の将来の体形の指標となる値であって、三次元体形モデルのシミュレーションの入力値の一つである目標値Bp1〜目標値Bphとして取り扱われる。 As shown in FIG. 5, the target body model data 14c includes a header 141c that is data related to the target body model data 14c itself, and target body parameter data 142c used for simulation of the three-dimensional body model. . The target body parameter data 142c is the value of the body parameter set according to the purpose of the simulation. That is, the value of the body parameter constituting the target body model data 14c is a value that serves as an index of the future body shape of the user, and is one of the input values of the simulation of the three-dimensional body model, the target value B p1 to the target. Treated as value B ph .

[体形モデル生成サーバ1A]
次に、上記体形モデル生成サーバ1Aの構成について図6〜図10を参照して説明する。図6は体形モデル生成サーバの構成を示す機能ブロック図であり、図7は相同モデルのデータ構成を示す構成図である。また図8は統計処理に利用される相同モデルの抽出部分を例示する図であり、図9(a)(b)は統計処理における処理の内容を例示する分布図である。図10(a)(b)は三次元体形モデルのシミュレーションの処理内容を各相同モデルの一部を用いて説明する図である。
[Body Shape Generation Server 1A]
Next, the configuration of the body model generation server 1A will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the body model generation server, and FIG. 7 is a configuration diagram showing the data configuration of the homologous model. FIG. 8 is a diagram illustrating an extracted part of a homologous model used for statistical processing, and FIGS. 9A and 9B are distribution diagrams illustrating the contents of processing in the statistical processing. FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining the processing contents of the simulation of the three-dimensional model using a part of each homologous model.

図6に示されるように、体形モデル生成サーバ1Aには、CPUや各種のメモリで構成されたモデル生成処理制御部21が備えられている。モデル生成処理制御部21は、三次元体形モデルのシミュレーションを実行するためのシュミレーションプログラムをデータとして読み出し、それを命令として解釈して実行する。また体形モデル生成サーバ1Aには、通信ネットワークNTを介して利用者端末1Bと通信するための送受信処理部22が備えられている。また体形モデル生成サーバ1Aには、上記CPUの一部や各種のメモリから構成されたデータ処理部23が備えられている。データ処理部23は、モデル生成処理制御部21からの指令に応答して各種のデータを用いた処理を実行する。さらに体形モデル生成サーバ1Aには、ハードディスクドライブや各種のメモリから構成された記憶部24が備えられている。記憶部24は、三次元体形モデルのシミュレーションプログラムを記憶し、またデータ処理部23により処理された結果等を記憶する。   As shown in FIG. 6, the body model generation server 1 </ b> A includes a model generation processing control unit 21 configured with a CPU and various memories. The model generation processing control unit 21 reads out a simulation program for executing the simulation of the three-dimensional body model as data, interprets it as an instruction, and executes it. The body model generation server 1A is provided with a transmission / reception processing unit 22 for communicating with the user terminal 1B via the communication network NT. The body model generation server 1A is provided with a data processing unit 23 composed of a part of the CPU and various memories. The data processing unit 23 executes processing using various data in response to a command from the model generation processing control unit 21. Furthermore, the body model generation server 1A is provided with a storage unit 24 composed of a hard disk drive and various memories. The storage unit 24 stores a simulation program of the three-dimensional body model, and stores the results processed by the data processing unit 23.

そして、モデル生成処理制御部21は、シミュレーションプログラムに従って送受信処理部22、データ処理部23、及び記憶部24における各種の処理を統括する。なお、体形モデル生成サーバ1Aは、モデル生成処理制御部21、送受信処理部22、データ処理部23がアプリケーションサーバとして構成されて、記憶部24が別途データベースサーバとして構成されてもよい。   Then, the model generation processing control unit 21 controls various processes in the transmission / reception processing unit 22, the data processing unit 23, and the storage unit 24 according to the simulation program. In the body model generation server 1A, the model generation processing control unit 21, the transmission / reception processing unit 22, and the data processing unit 23 may be configured as an application server, and the storage unit 24 may be configured as a separate database server.

データ処理部23は、スキャンデータ処理部23aと、特徴量抽出部を構成する相同モ
デル生成部23bと、特徴量抽出部及び相関演算部を構成する統計処理部23cと、モデル生成部23dとから構成されている。記憶部24の記憶領域には、シミュレーションプログラム24pと、前処理モデルデータベース24aと、標準モデルデータベース24bと、相同モデルデータベース24cと、統計処理結果データベース24dと、体形モデルデータベース24eとが構築されている。これらのデータベースは、各データベースが格納するデータを出力する上記データ処理部23の各々により管理される。
The data processing unit 23 includes a scan data processing unit 23a, a homologous model generation unit 23b constituting a feature amount extraction unit, a statistical processing unit 23c constituting a feature amount extraction unit and a correlation calculation unit, and a model generation unit 23d. It is configured. In the storage area of the storage unit 24, a simulation program 24p, a preprocessing model database 24a, a standard model database 24b, a homologous model database 24c, a statistical processing result database 24d, and a body model database 24e are constructed. . These databases are managed by each of the data processing units 23 that output data stored in each database.

スキャンデータ処理部23aは、初期モデル設定データ14aに含まれる三次元スキャンデータ142aを用い、三次元体形モデルのシミュレーションを実行するための各種の前処理を該三次元スキャンデータ142aに対して実行する。詳述すると、スキャンデータ処理部23aは、三次元スキャンデータ142aとランドマークデータ14bとを用い、三次元スキャンデータ142aを構成する点群に対して、回転、移動、抽出、さらにはランドマークの対応付け、それらを実行して前処理モデルを生成する。そしてスキャンデータ処理部23aは、この前処理モデルと付帯データ143aとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で前処理モデルデータベース24aを更新する。   The scan data processing unit 23a uses the three-dimensional scan data 142a included in the initial model setting data 14a, and executes various pre-processing on the three-dimensional scan data 142a for executing a simulation of the three-dimensional body model. . More specifically, the scan data processing unit 23a uses the three-dimensional scan data 142a and the landmark data 14b to rotate, move, extract, and further detect the landmarks that constitute the three-dimensional scan data 142a. Associate and execute them to generate a preprocessing model. Then, the scan data processing unit 23a updates the preprocessing model database 24a in such a manner that the preprocessing model and the accompanying data 143a are linked to the identifier ID of the user.

相同モデル生成部23bは、利用者の識別子IDに紐付けられた前処理モデルを前処理モデルデータベース24aから読み出し、点数、トポロジー、データフォーマット等が規格化されたポリゴンモデル、つまり基準三次元モデルとしての相同モデルHMDを該前処理モデルから生成する。すなわち相同モデル生成部23bは、前処理モデルの相同化処理を実行する。   The homologous model generation unit 23b reads the preprocessing model associated with the user identifier ID from the preprocessing model database 24a, and obtains a polygon model in which the score, topology, data format, etc. are standardized, that is, as a reference three-dimensional model. The homology model HMD is generated from the pre-processing model. That is, the homology model generation unit 23b executes homology processing of the preprocessing model.

相同モデルHMDとは、図7に示されるように、相同モデルHMDそのものに関するデータであるヘッダ241cと、体形座標データ242cとから構成されている。体形座標データ242cは、ポリゴン頂点K〜ポリゴン頂点K(nは2以上の整数)とそれらの座標値である頂点座標C〜頂点座標C(nは2以上の整数)、さらにポリゴン面F〜ポリゴン面F(mは2以上の整数)とそれらを構成するポリゴン頂点の配列である頂点配列E〜頂点配列E(mは2以上の整数)とにより構成されている。 As shown in FIG. 7, the homologous model HMD is composed of a header 241c that is data relating to the homologous model HMD itself and body coordinate data 242c. The body coordinate data 242c includes polygon vertex K 1 to polygon vertex K n (n is an integer of 2 or more), vertex coordinates C 1 to vertex coordinates C n (n is an integer of 2 or more), and their polygon values. It is composed of a face F 1 to a polygon face F m (m is an integer of 2 or more) and a vertex array E 1 to a vertex array E m (m is an integer of 2 or more) that is an array of polygon vertices constituting them. .

そして相同モデル生成部23bは、この相同モデルHMDと付帯データ143aとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新する。つまり相同モデル生成部23bは、利用者に関する人体の属性、該利用者の最新の体形パラメータの値、及び該利用者の最新の体形を示す相同モデルHMD、それらが該利用者の識別子IDに紐付けられる態様で、相同モデルデータベース24cを更新する。このような処理によって、多数の相同モデルHMDからなる母集団が人体の属性ごとに構成される。   Then, the homologous model generation unit 23b updates the homologous model database 24c in such a manner that the homologous model HMD and the incidental data 143a are associated with the identifier ID of the user. That is, the homologous model generation unit 23b includes the attribute of the human body related to the user, the value of the latest body shape parameter of the user, and the homologous model HMD indicating the latest body shape of the user, which are linked to the identifier ID of the user. The homology model database 24c is updated in an attached manner. By such processing, a population composed of a number of homologous models HMD is configured for each human body attribute.

相同モデル生成部23bは、送受信処理部22が受信した標準モデルを用い、標準モデルと該標準モデルに関わる人体の属性とが紐付けられる態様で標準モデルデータベース24bを更新する。標準モデルとは、人体の体表面を示すポリゴンモデルであって、上記相同モデルHMDと同じく、点数、トポロジー、データフォーマットが予め規格化されたモデルである。この標準モデルは人体の属性ごとに準備されている。   The homologous model generation unit 23b uses the standard model received by the transmission / reception processing unit 22, and updates the standard model database 24b in a manner in which the standard model is associated with the attributes of the human body related to the standard model. The standard model is a polygon model indicating the body surface of the human body, and is a model in which the score, topology, and data format are standardized in advance, similar to the homologous model HMD. This standard model is prepared for each human attribute.

また相同モデル生成部23bは、図8に示されるように、人体の頭部に相当する部分のポリゴンモデルを第1合成対象Ex1として相同モデルHMDから抽出し、また人体の両手に相当する部分のポリゴンモデルを第2合成対象Ex2として相同モデルHMDから抽出する。さらに相同モデル生成部23bは、人体の両足に相当する部分のポリゴンモデルを第3合成対象Ex3として相同モデルHMDから抽出し、これら第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を相同モデルHMDから抽出した残りの部分をシミュレーション対象HMpとして相同モデルHMDから抽出する。これら第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3は、上記シミュレーション対象HMpを用いて生成されたシミュレーションモデル
HMsに、利用者の人体の頭部、人体の両手、人体の両足に相当する部分が合成される際に利用される。
Further, as shown in FIG. 8, the homologous model generation unit 23b extracts the polygon model corresponding to the head of the human body from the homologous model HMD as the first synthesis target Ex1, and also extracts the part corresponding to both hands of the human body. The polygon model is extracted from the homologous model HMD as the second synthesis target Ex2. Further, the homologous model generation unit 23b extracts a polygon model corresponding to both legs of the human body as the third synthesis target Ex3 from the homologous model HMD, and extracts these first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the homologous model HMD. The remaining part is extracted from the homology model HMD as a simulation target HMp. In the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3, the simulation model HMs generated using the simulation target HMp is synthesized with portions corresponding to the user's human head, both human hands, and both human legs. It is used when it is done.

そして相同モデル生成部23bは、これら第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3とシミュレーション対象HMpとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新する。このような処理により、多数のシミュレーション対象HMpからなる母集団が、相同モデルHMDの母集団と同じく、人体の属性ごとに構成される。   Then, the homologous model generation unit 23b updates the homologous model database 24c in such a manner that the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the simulation target HMp are associated with the identifier ID of the user. By such processing, a population composed of a large number of simulation target HMp is configured for each attribute of the human body, like the population of the homologous model HMD.

また相同モデル生成部23bは、標準モデルから人体の頭部に相当する部分のポリゴンモデルを第1合成対象Ex1として抽出し、また人体の両手に相当するポリゴンモデルを第2合成対象Ex2として標準モデルから抽出する。さらに相同モデル生成部23bは、人体の両足に相当するポリゴンモデルを第3合成対象Ex3として抽出し、これら第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を標準モデルから抽出した残りの部分をシミュレーション対象HMpとして抽出する。これら第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3は、上記シミュレーション対象HMpを用いて生成されたシミュレーションモデルHMsに、標準的な人体の頭部、人体の両手、人体の両足に相当する部分が合成される際に利用される。そして相同モデル生成部23bは、これら第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3とシミュレーション対象HMpとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で標準モデルデータベース24bを更新する。   In addition, the homologous model generation unit 23b extracts a polygon model corresponding to the head of the human body from the standard model as the first synthesis target Ex1, and a polygon model corresponding to both hands of the human body as the second synthesis target Ex2. Extract from Further, the homologous model generation unit 23b extracts the polygon model corresponding to both feet of the human body as the third synthesis target Ex3, and extracts the remaining portions obtained by extracting the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the standard model. Extract as HMp. The first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 are synthesized with the simulation model HMs generated using the simulation target HMp, with portions corresponding to a standard human head, both human hands, and both human legs. It is used when it is done. Then, the homologous model generation unit 23b updates the standard model database 24b in such a manner that the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the simulation target HMp are associated with the identifier ID of the user.

そして三次元体形モデルのシミュレーションが利用者の相同モデルHMDに基づいて実行される際、すなわち利用者の最新の体形に基づいてシミュレーションが実行される際、相同モデルデータベース24cのシミュレーション対象HMpは、三次元体形モデルの初期値である基準相同モデルHMiとして利用される。これに対して、三次元体形モデルのシミュレーションが利用者の相同モデルHMDと異なる三次元体形モデルに基づいて実行される際、標準モデルデータベース24bのシミュレーション対象HMpは、三次元体形モデルの初期値である基準相同モデルHMiとして利用される。   When the simulation of the three-dimensional figure model is executed based on the user's homologous model HMD, that is, when the simulation is executed based on the latest figure of the user, the simulation target HMp in the homologous model database 24c is the third order. It is used as a reference homology model HMi that is an initial value of the original body model. On the other hand, when the simulation of the 3D body model is executed based on a 3D body model different from the user's homologous model HMD, the simulation target HMp in the standard model database 24b is the initial value of the 3D body model. It is used as a certain reference homology model HMi.

統計処理部23cは、各シミュレーション対象HMpを標本とする多変量解析を母集団ごと、すなわち人体の属性ごとに実行する。詳述すると、統計処理部23cは、一つの母集団を構成する各シミュレーション対象HMpを相同モデルデータベース24cから読み出す。そして、各シミュレーション対象HMp間において相関の強い成分を特徴量として抽出する。   The statistical processing unit 23c performs multivariate analysis using each simulation target HMp as a sample for each population, that is, for each human body attribute. More specifically, the statistical processing unit 23c reads each simulation target HMp constituting one population from the homologous model database 24c. Then, a component having a strong correlation between the simulation target HMp is extracted as a feature amount.

例えば、図9(a)に示されるように、座標軸A、座標軸B及び座標軸Cからなる実空間では、座標軸A及び座標軸Bに対し相関の弱い状態で各シミュレーション対象HMpを構成するポリゴン頂点が分布している。統計処理部23cは、このような母集団を構成する各シミュレーション対象HMpを読み出し、多変量解析の一つである主成分分析を実行する。そして、図9(b)に示されるように、シミュレーション対象HMpの間において相関の強い主成分を抽出する。言い換えれば、多変量解析の一つである主成分分析を実行して、母集団の全体が有する意味合いの中から大柄や細身等といった特徴的となる意味合いを主成分軸S、主成分軸T及び主成分軸Uとして抽出する。なお、主成分分析により抽出される主成分の数は、図9に例示するような3つに限らず、2つ、あるいは4つ以上であっても良い。   For example, as shown in FIG. 9A, in the real space composed of the coordinate axes A, B, and C, the polygon vertices constituting each simulation target HMp are distributed in a state of weak correlation with respect to the coordinate axes A and B. is doing. The statistical processing unit 23c reads each simulation target HMp constituting such a population, and executes principal component analysis which is one of multivariate analyses. Then, as shown in FIG. 9B, a principal component having a strong correlation among the simulation target HMp is extracted. In other words, the principal component analysis, which is one of the multivariate analyses, is performed, and the characteristic meanings such as large size and slenderness among the meanings of the whole population are converted into the principal component axis S, the principal component axis T, and Extracted as principal component axis U. The number of principal components extracted by principal component analysis is not limited to three as illustrated in FIG. 9, but may be two, or four or more.

そして統計処理部23cは、抽出した主成分軸における中心点を演算して主成分軸ごとに値を変化させることにより母集団に関する周辺形態を演算する。演算された周辺形態は、複数の主成分軸から構成される座標空間上の座標値、つまり中心点からの変位量(主成分値)として特定可能になる。そして統計処理部23cは、シミュレーション対象HMp
を構成する各ポリゴン頂点の頂点値X〜頂点値X(kは2以上の整数)と主成分値P〜主成分値P(jは2以上の整数)との対応関係を、式(6)に示されるような関係、すなわち固有ベクトル行列Aとして演算する。また統計処理部23cは、各シミュレーション対象HMpと該シミュレーション対象HMpの主成分値P〜主成分値Pとが紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新する。また統計処理部23cは、統計処理に用いられた各シミュレーション対象HMpの属する人体の属性と固有ベクトル行列Aとが紐付けられる態様で統計処理結果データベース24dを更新する。
Then, the statistical processing unit 23c calculates the peripheral form related to the population by calculating the center point in the extracted principal component axis and changing the value for each principal component axis. The calculated peripheral form can be specified as a coordinate value in a coordinate space composed of a plurality of principal component axes, that is, a displacement amount (principal component value) from the center point. Then, the statistical processing unit 23c performs the simulation target HMp.
The correspondence relationship between the vertex value X 1 to vertex value X k (k is an integer of 2 or more) and the principal component value P 1 to principal component value P j (j is an integer of 2 or more) The calculation is performed as a relationship as shown in Expression (6), that is, as an eigenvector matrix A 1 . In addition, the statistical processing unit 23c updates the homology model database 24c in a manner in which each simulation target HMp and the principal component values P 1 to P j of the simulation target HMp are linked. The statistical processing unit 23c includes a body attributes and eigenvector matrix A 1 Field of the simulation object HMp used in the statistical processing to update the statistical processing result database 24d in a manner to be linked.

また統計処理部23cは、上記主成分値と体形パラメータとを標本とする重回帰処理を母集団ごと、すなわち人体の属性ごとに実行する。詳述すると、統計処理部23cは、一つの母集団を構成する全てのシミュレーション対象HMpについて、該シミュレーション対象HMpに関わる各体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと、該シミュレーション対象HMpに応じた主成分値P〜主成分値Pとを、相同モデルデータベース24cから読み出す。そして各体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihが目的変数(被説明変数)、主成分値P〜主成分値Pが説明変数となる態様で、統計処理部23cは人体の属性ごとに重回帰処理を実行する。この重回帰処理において、統計処理部23cは、各体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと主成分値P〜主成分値Pとの相関を、式(7)に示されるような関係、すなわち相関行列Aとして演算する。そして統計処理部23cは、統計処理の対象となった人体の属性とこの相関行列Aとが紐付けられる態様で統計処理結果データベース24dを更新する。 The statistical processing unit 23c executes a multiple regression process using the principal component values and body shape parameters as samples for each population, that is, for each human body attribute. More specifically, the statistical processing unit 23c sets the initial values B i1 to the initial values B ih of the body parameters related to the simulation target HMp and the simulation target HMp for all the simulation target HMp constituting one population. The corresponding principal component value P 1 to principal component value P j are read out from the homology model database 24c. The statistical processing unit 23c is configured so that the initial value B i1 to the initial value B ih of each body shape parameter is an objective variable (explained variable) and the principal component value P 1 to the principal component value P j are explanatory variables. A multiple regression process is executed every time. In this multiple regression process, the statistical processing unit 23c indicates the correlation between the initial values B i1 to B ih and the principal component values P 1 to P j of each body parameter as shown in Expression (7). Do relationship, that is, calculated as the correlation matrix A 2. The statistical processing unit 23c includes a body attributes were subject to statistical processing and the correlation matrix A 2 updates the statistical processing result database 24d in a manner to be linked.

モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aを相同モデルデータベース24cから読み出す。またモデル生成部23dは、読み出した付帯データ143aから体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihを抽出する。そしてモデル生成部23dは、抽出した体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと上記相関行列A2(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該初期値Bi1〜初期値Bihに応じた各主成分値を逆演算する。そしてモデル生成部23dは、演算結果である該主成分値を初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijとして利用する。 The model generation unit 23d reads the incidental data 143a associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c. In addition, the model generation unit 23d extracts the initial value B i1 to the initial value B ih of the body shape parameters from the read incidental data 143a. Then, the model generation unit 23d uses the extracted initial value B i1 to initial value B ih of the body shape parameter and the inverse matrix of the correlation matrix A2 (see Expression (7)), and uses the initial value B i1 to the initial value B ih. The principal component values corresponding to are inversely calculated. Then, the model generation unit 23d uses the principal component value, which is the calculation result, as the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij .

またモデル生成部23dは、目標体形モデルデータ14cから体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphを抽出する。またモデル生成部23dは、抽出した体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphと上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該目標値Bp1〜目標値Bphに応じた各主成分値を演算する。そしてモデル生成部23dは、演算結果である該主成分値を目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjとして利用する。 In addition, the model generation unit 23d extracts the body shape parameter target values B p1 to B ph from the target body model data 14c. The model generation unit 23d uses the extracted target value B p1 to target value B ph of the body shape parameter and the inverse matrix of the correlation matrix A 2 (see Expression (7)), and uses the target value B p1 to the target value B. Each principal component value corresponding to ph is calculated. Then, the model generation unit 23d uses the principal component values that are the calculation results as the target principal component value P p1 to the target principal component value P pj .

またモデル生成部23dは、上記初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijと上記固有ベクトル行列A(式(6)参照)の逆行列とを用い、当該初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijに応じたポリゴンモデルを演算する。そしてモデル生成部23dは、当該ポリゴンモデルを初期三次元モデル(初期相同モデルHMa)として利用する。 The model generation unit 23d uses the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij and the inverse matrix of the eigenvector matrix A 1 (see Expression (6)), and uses the initial principal component value P i1 to the initial component value. A polygon model corresponding to the principal component value P ij is calculated. The model generation unit 23d uses the polygon model as an initial three-dimensional model (initial homologous model HMa).

またモデル生成部23dは、上記目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjと上記固有ベクトル行列A(式(6)参照)の逆行列とを用い、当該目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjに応じたポリゴンモデルを演算する。そしてモデル生成部23dは、当該ポリゴンモデルを目標三次元モデル(目標相同モデルHMb)として利用する。 The model generation unit 23d uses the target principal component value P p1 to the target principal component value P pj and the inverse matrix of the eigenvector matrix A 1 (see Expression (6)), and uses the target principal component value P p1 to the target A polygon model corresponding to the principal component value P pj is calculated. The model generation unit 23d uses the polygon model as a target three-dimensional model (target homologous model HMb).

またモデル生成部23dは、上記初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとを用い、初期相同モデルHMaを構成する各ポリゴン座標から目標相同モデルHMbを構成する各ポリゴン座標への変位量をこれらの差分として演算する。そしてモデル生成部23dは、演算結果である変位量Tと、三次元体形モデルの初期値である基準相同モデルHMiとを用い、基準相同モデルHMiに該変位量Tを加えたポリゴンモデルをシミュレーションモデルHMsとして演算する。そしてモデル生成部23dは、このシミュレーションモデルHMsと利用者の識別子IDとが紐付けられる態様で体形モデルデータベース24eを更新する。 Further, the model generation unit 23d uses the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb, and calculates a displacement amount from each polygon coordinate constituting the initial homologous model HMa to each polygon coordinate constituting the target homologous model HMb. Calculate as The model generating unit 23d, a displacement amount T n is a calculation result using the reference homology model HMi is the initial value of the three-dimensional body shape model, based homology model HMi a polygon model obtained by adding the displacement amount T n Calculation is performed as a simulation model HMs. And the model production | generation part 23d updates the body model database 24e in the aspect with which this simulation model HMs and user identifier ID are linked | related.

例えば図10(a)に示されるように、モデル生成部23dは、初期相同モデルHMaを構成するポリゴン座標Ka〜ポリゴン座標Kaから目標相同モデルHMbを構成するポリゴン座標Kb〜ポリゴン座標Kbへの変位量T〜変位量Tを演算する。そしてモデル生成部23dは、演算結果である変位量T〜変位量Tと基準相同モデルHMiとを用い、基準相同モデルHMiを構成するポリゴン座標Ki〜ポリゴン座標Kiを変位量T〜変位量Tだけ変位させたポリゴン座標Ks〜ポリゴン座標KsをシミュレーションモデルHMsとして演算する。さらにモデル生成部23dは、シミュレーションモデルHMsと利用者の識別子IDとが紐付けられる態様で体形モデルデータベース24eを更新する。 For example, as shown in FIG. 10 (a), the model generating unit 23d, a polygon coordinate Kb 1 ~ polygon coordinates Kb constituting the target homology model HMb polygon coordinate Ka 1 ~ polygon coordinate Ka 5 constituting the initial homology model HMa displacement amount to 5 T 1 ~ calculates the displacement amount T 5. The model generating unit 23d, the operation result displacement amount T 1 ~ displacement T 5 and using a reference homology model HMi is, polygon coordinate Ki 1 ~ polygon coordinates Ki 5 a displacement amount T 1 constituting the reference homology model HMi The polygon coordinates Ks 1 to the polygon coordinates Ks 5 displaced by the displacement amount T 5 are calculated as simulation models HMs. Further, the model generation unit 23d updates the body model database 24e in such a manner that the simulation model HMs and the identifier ID of the user are associated with each other.

またモデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を相同モデルデータベース24cあるいは標準モデルデータベース24bから読み出す。またモデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられたシミュレーションモデルHMsを体形モデルデータベース24eから読み出す。さらにモデル生成部23dは、読み出した第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3と読み出したシミュレーションモデルHMsとを合成し、人体の頭部に相当する部分、人体の両手に相当する部分、及び人体の両足に相当する部分、及びシミュレーションモデルHMsからなる相同モデルHMDを生成する。そしてモデル生成部23dは、合成後のシミュレーションモデルHMsと利用者の識別子IDとが紐付けられる態様で体形モデルデータベース24eを更新する。   The model generation unit 23d reads the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c or the standard model database 24b. The model generation unit 23d reads the simulation model HMs associated with the user identifier ID from the body model database 24e. Further, the model generation unit 23d synthesizes the read first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the read simulation model HMs, a part corresponding to the head of the human body, a part corresponding to both hands of the human body, and the human body A homologous model HMD composed of a portion corresponding to both feet and a simulation model HMs is generated. Then, the model generation unit 23d updates the body model database 24e in such a manner that the combined simulation model HMs and the user identifier ID are linked.

次に、上記三次元形状モデル生成システムを利用した三次元体形モデルのシミュレーションの流れについて図11〜図15を参照して説明する。図11は体形モデルシミュレー
ションの処理内容を示すフローチャートであり、図12は相同モデル生成処理の流れを示すフローチャートである。また図13は統計処理の流れを示すフローチャートであり、図14はシミュレーションモデル生成処理の流れを示すフローチャートである。図15は利用者端末の入出力画面に表示された基準相同モデルHMiとシミュレーションモデルHMsとの出力結果を示す図である。
Next, the flow of simulation of a three-dimensional body model using the three-dimensional shape model generation system will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the processing contents of the body model simulation, and FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the homologous model generation processing. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of statistical processing, and FIG. 14 is a flowchart showing the flow of simulation model generation processing. FIG. 15 is a diagram showing output results of the reference homology model HMi and the simulation model HMs displayed on the input / output screen of the user terminal.

なお、シミュレーションが実行されることに先立ち、上記相同モデルデータベース24cには、予め多数の個人の相同モデルHMDからなる母集団が人体の属性ごとに構成され、また多数の異なるシミュレーション対象HMpからなる母集団が人体の属性ごとに構成されている。   Prior to the execution of the simulation, the homologous model database 24c includes a population composed of a large number of individual homologous models HMD in advance for each attribute of the human body and a mother composed of a number of different simulation targets HMp. A group is composed of human attributes.

まず、体形モデルシミュレーションを実行する旨のリクエストが、利用者端末1Bから体形モデル生成サーバ1Aへ送信される。また初期モデル設定データ14a、ランドマークデータ14b、目標体形モデルデータ14c、及び標準モデルが、同じく利用者端末1Bから体形モデル生成サーバ1Aへ送信される。体形モデルシミュレーションを実行する旨のリクエストと上記各種のデータとを体形モデル生成サーバ1Aが受信すると、上記各処理部23a,23b,23c,23dの処理を統括するモデル生成処理制御部21がシミュレーションプログラムに従って以下のようにシミュレーションを実行する。   First, a request for executing the body model simulation is transmitted from the user terminal 1B to the body model generation server 1A. The initial model setting data 14a, landmark data 14b, target body model data 14c, and standard model are also transmitted from the user terminal 1B to the body model generation server 1A. When the body model generation server 1A receives the request to execute the body model simulation and the various data, the model generation processing control unit 21 that supervises the processing of the processing units 23a, 23b, 23c, and 23d performs a simulation program. The simulation is executed as follows.

すなわち、図11に示されるように、当該リクエストに合わせて利用者の三次元スキャンデータ142aが取得可能か否か、詳述すると、三次元スキャンデータ142aに点群の座標データが含まれているか否かの判定がモデル生成処理制御部21で実行される(ステップS11)。そして三次元スキャンデータ142aが取得可能か否かの判定に応じて、スキャンデータ処理(ステップS12)、相同モデル生成処理(ステップS20)、統計処理(ステップS30)、シミュレーションモデル生成処理(ステップS40)、シミュレーションモデル合成処理(ステップS50)、シミュレーションモデル出力処理(ステップS60)がそれぞれ異なる内容で順に実行される。   That is, as shown in FIG. 11, whether or not the user's three-dimensional scan data 142a can be acquired in accordance with the request, in detail, whether the coordinate data of the point group is included in the three-dimensional scan data 142a. Determination of whether or not is performed by the model generation processing control unit 21 (step S11). Depending on whether or not the three-dimensional scan data 142a can be acquired, scan data processing (step S12), homologous model generation processing (step S20), statistical processing (step S30), and simulation model generation processing (step S40). The simulation model synthesis process (step S50) and the simulation model output process (step S60) are sequentially executed with different contents.

[スキャンデータ処理]
三次元スキャンデータ142aが取得可能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると(ステップS11:YES)、スキャンデータ処理部23aは、三次元スキャンデータ142aに対する各種の前処理を実行して前処理モデルを生成する。またスキャンデータ処理部23aは、該前処理モデルと付帯データ143aとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で前処理モデルデータベース24aを更新し、当該シミュレーションにおけるスキャンデータ処理を終了する(ステップS12)。
[Scan data processing]
When the model generation processing control unit 21 determines that the 3D scan data 142a can be acquired (step S11: YES), the scan data processing unit 23a executes various pre-processing for the 3D scan data 142a. To generate a pre-processing model. In addition, the scan data processing unit 23a updates the preprocessing model database 24a in such a manner that the preprocessing model and the incidental data 143a are linked to the identifier ID of the user, and ends the scan data processing in the simulation (step S12). ).

[相同モデル生成処理]
前処理モデルが前処理モデルデータベース24aに格納されると、相同モデル生成部23bは、利用者端末1Bから受信した標準モデルと該標準モデルに関する人体の属性とが紐付けられる態様で標準モデルデータベース24bを更新する。
[Homologous model generation processing]
When the preprocess model is stored in the preprocess model database 24a, the homologous model generation unit 23b connects the standard model received from the user terminal 1B and the human body attribute related to the standard model in a manner associated with the standard model database 24b. Update.

標準モデルデータベース24bが更新されると、相同モデル生成部23bは、図12に示されるように、利用者の識別子IDに紐付けられた前処理モデルと付帯データ143aとを前処理モデルデータベース24aから読み出す。また相同モデル生成部23bは、読み出した付帯データ143aから人体の属性と体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihとを抽出する。さらに相同モデル生成部23bは、抽出した人体の属性を用い、該人体の属性に紐付けられた標準モデルを標準モデルデータベース24bから読み出す。 When the standard model database 24b is updated, as shown in FIG. 12, the homologous model generation unit 23b obtains the preprocess model linked to the user identifier ID and the accompanying data 143a from the preprocess model database 24a. read out. The homologous model generation unit 23b extracts human body attributes and initial values B i1 to B ih of body parameters from the read incidental data 143a. Further, the homologous model generation unit 23b reads the standard model associated with the human body attribute from the standard model database 24b using the extracted human body attribute.

そして相同モデル生成部23bは、読み出した前処理モデルが示す体表面と標準モデルが示す体表面とが整合するように標準モデルのポリゴン座標を変位させて、当該ポリゴン
座標からなる相同モデルHMDを生成する、つまり前処理モデルの相同化処理を実行する。利用者の相同モデルHMDが生成されると、相同モデル生成部23bは、該相同モデルHMD、該相同モデルHMDに関わる体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bih、さらには該相同モデルHMDに関する人体の属性、それらが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で、相同モデルデータベース24cを更新する(ステップS21)。
Then, the homologous model generation unit 23b generates a homologous model HMD including the polygon coordinates by displacing the polygon coordinates of the standard model so that the body surface indicated by the read preprocessing model matches the body surface indicated by the standard model. That is, the homogenization processing of the preprocessing model is executed. When the user's homologous model HMD is generated, the homologous model generating unit 23b relates to the homologous model HMD, initial values B i1 to initial values B ih of body parameters related to the homologous model HMD, and further to the homologous model HMD. The homology model database 24c is updated in such a manner that the attributes of the human body and the identifiers of the human body are associated with the user ID (step S21).

相同モデルHMDが相同モデルデータベース24cに格納されると、相同モデル生成部23bは、利用者の識別子IDに紐付けられた相同モデルHMDを相同モデルデータベース24cから読み出し、該相同モデルHMDから、第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を抽出する(ステップS22)。また相同モデル生成部23bは、該相同モデルHMDから第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を除いた残りの部分であるシミュレーション対象HMpを、該相同モデルHMDから抽出する(ステップS23)。そして相同モデル生成部23bは、第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3とシミュレーション対象HMpとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新し、当該シミュレーションの相同モデル生成処理を終了する(ステップS24)。   When the homologous model HMD is stored in the homologous model database 24c, the homologous model generating unit 23b reads out the homologous model HMD linked to the user identifier ID from the homologous model database 24c, and from the homologous model HMD, The synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 are extracted (step S22). The homologous model generation unit 23b extracts from the homologous model HMD the simulation target HMp that is the remaining part obtained by removing the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the homologous model HMD (step S23). Then, the homologous model generation unit 23b updates the homologous model database 24c in such a manner that the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the simulation target HMp are linked to the identifier ID of the user, and generates a homologous model for the simulation. The process ends (step S24).

なお、三次元スキャンデータ142aが取得不能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると(ステップS11:NO)、相同モデル生成部23bは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aに含まれる人体の属性を前処理モデルデータベース24aから読み出す。そして相同モデル生成部23bは、当該人体の属性に紐付けられた標準モデルを標準モデルデータベース24bから読み出す。次いで相同モデル生成部23bは、読み出した標準モデルから第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を抽出する(ステップS25)。また相同モデル生成部23bは、読み出した標準モデルから第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を除いた残りの部分であるシミュレーション対象HMpを、該標準モデルから抽出する(ステップS26)。そして相同モデル生成部23bは、第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3とシミュレーション対象HMpとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で標準モデルデータベース24bを更新し、当該シミュレーションの相同モデル生成処理を終了する(ステップS27)。   If the model generation processing control unit 21 determines that the 3D scan data 142a cannot be acquired (step S11: NO), the homologous model generation unit 23b is associated with the identifier ID of the user. The attributes of the human body included in the incidental data 143a are read from the preprocessing model database 24a. Then, the homologous model generation unit 23b reads out the standard model associated with the attribute of the human body from the standard model database 24b. Next, the homologous model generation unit 23b extracts the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the read standard model (step S25). Further, the homologous model generation unit 23b extracts, from the standard model, the simulation target HMp, which is the remaining part obtained by removing the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the read standard model (step S26). Then, the homologous model generation unit 23b updates the standard model database 24b in such a manner that the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the simulation target HMp are linked to the identifier ID of the user, and generates a homologous model for the simulation. The process ends (step S27).

[統計処理]
相同モデル生成処理が終了すると、統計処理部23cは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aを相同モデルデータベース24cから読み出し、当該付帯データ143aに含まれる人体の属性を抽出する。次いで統計処理部23cは、抽出した人体の属性と同じ属性に対応付けられた複数のシミュレーション対象HMpを相同モデルデータベース24cから読み出す。すなわち統計処理部23cは、利用者の最新の体形を示すシミュレーション対象HMpが含まれる態様で複数のシミュレーション対象HMpを読み出す。
[Statistical processing]
When the homologous model generation process ends, the statistical processing unit 23c reads the auxiliary data 143a associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c, and extracts the attributes of the human body included in the auxiliary data 143a. Next, the statistical processing unit 23c reads a plurality of simulation target HMp associated with the same attribute as the extracted human body attribute from the homologous model database 24c. That is, the statistical processing unit 23c reads a plurality of simulation targets HMp in a manner that includes the simulation target HMp indicating the latest body shape of the user.

そして統計処理部23cは、読み出した複数のシミュレーション対象HMpに対して主成分分析を実行し、分析結果である主成分と、各シミュレーション対象HMpの主成分値P〜主成分値Pと、上記固有ベクトル行列Aとを演算する(ステップS31)。さらに統計処理部23cは、抽出した人体の属性と同じ属性に対応付けられた複数の体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihを相同モデルデータベース24cから読み出す。そして統計処理部23cは、読み出した体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihが目的変数、上記主成分値が説明変数として取り扱われる重回帰処理を実行して相関行列A2を演算する(ステップ32)。 Then, the statistical processing unit 23c performs principal component analysis on the plurality of read simulation target HMp, and the principal component that is the analysis result, the principal component value P 1 to the principal component value P j of each simulation target HMp, calculating the said eigenvector matrix a 1 (step S31). Furthermore, the statistical processing unit 23c reads from the homology model database 24c the initial values B i1 to the initial values B ih of the plurality of body shape parameters associated with the same attribute as the extracted human body attribute. Then, the statistical processing unit 23c calculates a correlation matrix A2 by executing a multiple regression process in which the read initial values B i1 to B ih of the body shape parameters are treated as objective variables and the principal component values as explanatory variables (step) 32).

統計処理部23cは、各シミュレーション対象HMpと該シミュレーション対象HMpの主成分値P〜主成分値Pとが紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新する。また統計処理部23cは、統計処理の処理対象となった人体の属性に、上記固
有ベクトル行列A及び上記相関行列Aが紐付けられる態様で統計処理結果データベース24dを更新し、利用者に対する統計処理を終了する(ステップS33)。
The statistical processing unit 23c updates the homologous model database 24c in a manner in which each simulation target HMp and the principal component values P 1 to P j of the simulation target HMp are linked. The statistical processing section 23c, the human body attribute to be processed for statistical processing, the eigenvector matrix of A 1 and the correlation matrix A 2 updates the statistical processing result database 24d in a manner to be linked, statistics for the user The process ends (step S33).

[シミュレーションモデル生成処理]
統計処理が終了すると、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられたシミュレーション対象HMpを相同モデルデータベース24cから読み出して当該シミュレーション対象HMpを基準相同モデルHMiとして設定する。なお三次元スキャンデータ142aが取得不能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられたシミュレーション対象HMpを標準モデルデータベース24bから読み出して当該シミュレーション対象HMpを基準相同モデルHMiとして設定する(ステップS41)。
[Simulation model generation processing]
When the statistical process ends, the model generation unit 23d reads the simulation target HMp linked to the user identifier ID from the homology model database 24c and sets the simulation target HMp as the reference homology model HMi. If the model generation processing control unit 21 determines that the three-dimensional scan data 142a cannot be acquired, the model generation unit 23d displays the simulation target HMp associated with the user identifier ID as the standard model database 24b. And the simulation target HMp is set as the reference homology model HMi (step S41).

次いでモデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aを相同モデルデータベース24cから読み出し、当該付帯データ143aに含まれる体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihを抽出する。またモデル生成部23dは、利用者端末1Bから受信した目標体形モデルデータ14cから体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphを抽出する(ステップS42)。 Next, the model generation unit 23d reads the incidental data 143a associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c, and extracts the initial values B i1 to B ih of the body shape parameters included in the incidental data 143a. . In addition, the model generation unit 23d extracts the target value B p1 to the target value B ph of the body shape parameter from the target body model data 14c received from the user terminal 1B (Step S42).

体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphとを抽出すると、モデル生成部23dは、読み出した付帯データ143aに含まれる人体の属性を抽出し、当該人体の属性に紐付けられた相関行列A2を統計処理結果データベース24dから読み出す。 When the initial value B i1 to the initial value B ih of the body shape parameter and the target value B p1 to the target value B ph of the body shape parameter are extracted, the model generation unit 23d extracts the attributes of the human body included in the read incidental data 143a. The correlation matrix A2 associated with the attribute of the human body is read from the statistical processing result database 24d.

そしてモデル生成部23dは、体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと、読み出した相関行列Aの逆行列とを用い、上記式(7)の逆演算を実行することによって初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijを演算する(ステップS43)。さらにモデル生成部23dは、体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphと、読み出した相関行列Aの逆行列とを用い、上記式(7)の逆演算を実行することによって目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjを演算する(ステップS44)。 Then, the model generation unit 23d uses the initial value B i1 to the initial value B ih of the body shape parameter and the inverse matrix of the read correlation matrix A 2 to perform the inverse operation of the above equation (7), thereby performing the initial principal component. A value P i1 to an initial principal component value P ij are calculated (step S43). Further, the model generation unit 23d uses the target parameter B p1 to the target value B ph of the body shape parameter and the inverse matrix of the read correlation matrix A 2 to execute the inverse calculation of the above equation (7), thereby executing the target principal component. A value P p1 to a target principal component value P pj are calculated (step S44).

初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pij及び目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjを演算すると、モデル生成部23dは、当該人体の属性に紐付けられた固有ベクトル行列Aを統計処理結果データベース24dから読み出す。 When the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij and the target principal component value P p1 to the target principal component value P pj are calculated, the model generation unit 23d has the eigenvector matrix A 1 associated with the attribute of the human body. Are read from the statistical processing result database 24d.

そしてモデル生成部23dは、初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijと、読み出した固有ベクトル行列Aの逆行列とを用い、上記式(6)の逆演算を実行することによってポリゴン頂点の座標値を演算する。こうした処理によって、体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihに応じた相同モデルHMD、すなわち初期相同モデルHMaを生成する(ステップS45)。さらにモデル生成部23dは、目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjと、読み出した固有ベクトル行列Aの逆行列とを用い、上記式(6)の逆演算を実行することによってポリゴン頂点の座標値を演算する。こうした処理によって、体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphに応じた相同モデルHMD、すなわち目標相同モデルHMbを生成する(ステップS46)。 Then, the model generation unit 23d uses the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij and the inverse matrix of the read eigenvector matrix A 1 to execute the inverse operation of the above equation (6), thereby performing the polygon vertex The coordinate value of is calculated. By such processing, a homology model HMD corresponding to the initial value B i1 to the initial value B ih of the body shape parameter, that is, the initial homology model HMa is generated (step S45). Further, the model generation unit 23d uses the target principal component value P p1 to the target principal component value P pj and the inverse matrix of the read eigenvector matrix A 1 to perform the inverse operation of the above equation (6), thereby executing the polygon vertex The coordinate value of is calculated. Through such processing, a homology model HMD corresponding to the body parameter target value B p1 to target value B ph , that is, the target homology model HMb is generated (step S46).

初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとを生成すると、モデル生成部23dは、上記初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとを用い、初期相同モデルHMaを構成する各ポリゴン座標から目標相同モデルHMbを構成する各ポリゴン座標への変位量T(nは2以上の整数)を演算する。次いでモデル生成部23dは、演算結果である変位量Tと、三次元体形モデルの初期値である上記基準相同モデルHMiとを用い、基準相同モデルHMiに該変位量Tを加えたポリゴンモデルをシミュレーションモデルHM
sとして演算する。そしてモデル生成部23dは、シミュレーションモデルHMsと利用者の識別子IDとを紐付ける態様で体形モデルデータベース24eを更新し、利用者に対するシミュレーションモデル生成処理を終了する。
When the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb are generated, the model generation unit 23d uses the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb to generate the target homologous model HMb from each polygon coordinate constituting the initial homologous model HMa. A displacement amount T n (n is an integer equal to or greater than 2) is calculated for each of the polygon coordinates constituting the same. Then the model generating unit 23d, the operation result and the displacement amount T n is, three-dimensional body shape model initial value a is used and the reference homologous model HMi, reference homology model HMi polygon model plus displacement amount T n in the Simulation model HM
Calculate as s. Then, the model generation unit 23d updates the body model database 24e in a manner in which the simulation model HMs and the user identifier ID are linked, and ends the simulation model generation process for the user.

ここで、上述したような統計処理から得られる相同モデルHMD、すなわち初期相同モデルHMaや目標相同モデルHMbでは、利用者固有の肉付きや皺等という体形の特徴的な部分が取り除かれて母集団全体に関わる特徴的な部分が抽出されることになる。そのため、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの差分には、利用者固有の特徴的な部分が反映され難くなる。つまり、基準相同モデルHMiの特徴的な部位を打ち消すような形状が、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの差分では現われ難くなる。そのため、これら初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの差分が基準相同モデルHMiに加えられるとしても、基準相同モデルHMiにおける肉付きや皺等という利用者固有の特徴的な部分がシミュレーションモデルHMsに概ね残ることになる。   Here, in the homologous model HMD obtained from the statistical processing as described above, that is, the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb, characteristic parts of the body shape such as flesh and wrinkles unique to the user are removed, and the entire population A characteristic part related to the is extracted. Therefore, it is difficult for the difference between the initial homology model HMa and the target homology model HMb to reflect a characteristic part unique to the user. That is, a shape that cancels a characteristic part of the reference homology model HMi is unlikely to appear in the difference between the initial homology model HMa and the target homology model HMb. Therefore, even if the difference between the initial homology model HMa and the target homology model HMb is added to the reference homology model HMi, characteristic features unique to the user such as flesh and wrinkles in the reference homology model HMi are generally included in the simulation model HMs. Will remain.

それゆえに、基準相同モデルHMiが統計処理上の単なる一標本である場合と比較して、基準相同モデルHMiの特徴的な部分がシミュレーションモデルHMsに直接的に反映されることになる。言い換えれば、利用者固有の体形の形状がシミュレーションの結果に直接的に反映されることになる。その結果、統計処理を利用して生成するシミュレーションモデルHMsの精度を向上させることが可能となって、例えば体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphに応じた三次元モデルに対し、人体構造学上、逸脱した誤差が含まれ難くもなる。 Therefore, compared to the case where the reference homology model HMi is only one sample in statistical processing, the characteristic part of the reference homology model HMi is directly reflected in the simulation model HMs. In other words, the shape of the body unique to the user is directly reflected in the simulation result. As a result, the accuracy of the simulation model HMs generated using statistical processing can be improved. For example, the human body structure is compared with the three-dimensional model corresponding to the target value B p1 to the target value B ph of the body shape parameter. Academic errors are difficult to include.

[シミュレーションモデル合成処理]
シミュレーションモデル生成処理が終了すると、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を相同モデルデータベース24cから読み出す。そしてモデル生成部23dは、読み出した第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3と上記シミュレーションモデルHMsとを合成する(ステップS50)。このような処理によって、人体の頭部に相当する部分、人体の両手に相当する部分、及び人体の両足に相当する部分、及びシミュレーションモデルHMsからなる相同モデルHMDが生成される。
[Simulation model synthesis processing]
When the simulation model generation process ends, the model generation unit 23d reads the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 linked to the user identifier ID from the homologous model database 24c. Then, the model generation unit 23d combines the read first synthesis target Ex1 to third synthesis target Ex3 and the simulation model HMs (step S50). By such processing, a homologous model HMD composed of a portion corresponding to the head of the human body, a portion corresponding to both hands of the human body, a portion corresponding to both feet of the human body, and the simulation model HMs is generated.

ここで、人体の頭部に相当する部分、人体の両手に相当する部分、人体の両足に相当する部分とは、身長、体重、体格指数、周囲長等の体形パラメータに対し、人体の胴部や腹部等と比較して一般に変動し難い。そのため、上述したような第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3が標本に含まれない統計処理の態様であっても、胴部や腹部等を含むシミュレーション対象HMpで統計処理が実施されれば、その処理の結果の精度が十分に担保されることになる。それゆえに、上述したような統計処理やシミュレーションモデル合成処理によれば、統計処理の結果の精度が失われることを抑えつつ、統計処理に用いられる標本のデータ量を縮小することが可能にもなる。   Here, the part corresponding to the head of the human body, the part corresponding to both hands of the human body, and the part corresponding to both feet of the human body are the torso of the human body with respect to body parameters such as height, weight, body mass index, and perimeter Generally, it is less likely to fluctuate compared to the abdomen. Therefore, even if the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 are not included in the sample as described above, the statistical processing is performed on the simulation target HMp including the trunk and the abdomen. Therefore, the accuracy of the result of the processing is sufficiently secured. Therefore, according to the statistical processing and the simulation model synthesis processing as described above, it is possible to reduce the data amount of the sample used for the statistical processing while suppressing loss of accuracy of the result of the statistical processing. .

なお、三次元スキャンデータ142aが取得不能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると(ステップS11:NO)、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を標準モデルデータベース24bから読み出す。そしてモデル生成部23dは、読み出した第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3と上記シミュレーションモデルHMsとを合成する(ステップS50)。これにより、人体の頭部に相当する部分、人体の両手に相当する部分、人体の両足に相当する部分、及び上記シミュレーションモデルHMsからなる相同モデルHMDが生成される。   If the model generation processing control unit 21 determines that the three-dimensional scan data 142a cannot be acquired (step S11: NO), the model generation unit 23d stores the first ID associated with the user identifier ID. The first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 are read from the standard model database 24b. Then, the model generation unit 23d combines the read first synthesis target Ex1 to third synthesis target Ex3 and the simulation model HMs (step S50). As a result, a homologous model HMD composed of a portion corresponding to the head of the human body, a portion corresponding to both hands of the human body, a portion corresponding to both feet of the human body, and the simulation model HMs is generated.

[シミュレーションモデル出力処理]
シミュレーションモデル合成処理が終了すると、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた相同モデルHMDを相同モデルデータベース24cから読み出す。そしてモデル生成部23dは、読み出した相同モデルHMDと、上記シミュレーションモデル合成処理から得られた相同モデルHMDとを利用者端末1Bに出力する。つまりモデル生成部23dは、基準相同モデルHMiを含む相同モデルHMDと、シミュレーションモデルHMsを含む相同モデルHMDとを利用者端末1Bに出力する。これにより、利用者端末1Bの体形モデル出力処理部15では、図15に示されるように、基準相同モデルHMiを含む三次元体形画像と、シミュレーションモデルHMsを含む三次元体形画像とが入出力画面VWに表示される。すなわち、利用者の最新の体形を示す三次元体形画像と、当該最新の体形と体形パラメータの目標値とを反映させた三次元体形画像とが入出力画面VWに表示される。
[Simulation model output processing]
When the simulation model synthesis process ends, the model generation unit 23d reads out the homologous model HMD associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c. Then, the model generation unit 23d outputs the read homology model HMD and the homology model HMD obtained from the simulation model synthesis process to the user terminal 1B. That is, the model generation unit 23d outputs the homology model HMD including the reference homology model HMi and the homology model HMD including the simulation model HMs to the user terminal 1B. Thereby, in the body model output processing unit 15 of the user terminal 1B, as shown in FIG. 15, the 3D body image including the reference homology model HMi and the 3D body image including the simulation model HMs are input / output screens. Displayed on VW. That is, the three-dimensional body image showing the latest body shape of the user and the three-dimensional body image reflecting the latest body shape and the target value of the body shape parameter are displayed on the input / output screen VW.

このような処理によれば、最新の体形を示す三次元体形画像と、最新の体形に基づく将来の三次元体形画像とが利用者に提供されることになる。そして、これらの三次元体形画像が共通する基準相同モデルHMiに基づいたものであるため、腕の長さLh、脚の長さLc、肩幅Bsというサイズが、人体構造学上、逸脱したものとなり難くなる。   According to such processing, a three-dimensional body image showing the latest body shape and a future three-dimensional body image based on the latest body shape are provided to the user. Since these three-dimensional body images are based on a common reference homology model HMi, the arm length Lh, leg length Lc, and shoulder width Bs deviate from the viewpoint of human anatomy. It becomes difficult.

以上説明したように、第一の実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られるようになる。
(1)統計処理の結果に基づいて体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihから初期相同モデルHMaが生成されて、同じく統計処理の結果に基づいて体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphから目標相同モデルHMbが生成される。そして、これら初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの差分が基準相同モデルHMiに加えられることによって、更に新たな三次元モデルであるシミュレーションモデルHMsが生成される。そのため、基準相同モデルHMiが統計処理上の単なる一標本である場合と比較して、基準相同モデルHMiの特徴的な部分がシミュレーションモデルHMsに残ることになる。その結果、利用者固有の体形の形状がシミュレーションの結果に直接的に反映されるため、統計処理を利用して生成するシミュレーションモデルHMsの精度を向上させることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) An initial homologous model HMa is generated from the initial values B i1 to B ih of the body shape parameters based on the results of the statistical processing, and the target values B p1 to the target values of the body shape parameters based on the results of the statistical processing. target homology model HMb is generated from B ph. Then, a difference between the initial homology model HMa and the target homology model HMb is added to the reference homology model HMi, whereby a simulation model HMs, which is a new three-dimensional model, is generated. Therefore, compared to the case where the reference homology model HMi is a simple sample in statistical processing, a characteristic portion of the reference homology model HMi remains in the simulation model HMs. As a result, since the shape of the user-specific body shape is directly reflected in the simulation result, it is possible to improve the accuracy of the simulation model HMs generated using statistical processing.

(2)基準相同モデルHMiが母集団に含まれる態様で主成分分析が実行される。そのため、該主成分分析から得られる初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijや目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjには、基準相同モデルHMiの体形が少なからず反映されることになる。それゆえに、基準相同モデルHMiが含まれない態様で統計処理が実行される場合と比較して、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの差分にも基準相同モデルHMiの体形の特徴的な部分が反映されることとなる。 (2) Principal component analysis is performed in such a manner that the reference homology model HMi is included in the population. Therefore, the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij and the target principal component value P p1 to the target principal component value P pj obtained from the principal component analysis reflect the body shape of the reference homology model HMi. Will be. Therefore, as compared with the case where the statistical processing is executed in a mode in which the reference homology model HMi is not included, the difference between the initial homology model HMa and the target homology model HMb is also a characteristic part of the body shape of the reference homology model HMi. Will be reflected.

(3)複数の体形パラメータの値からシミュレーションモデルHMsが生成されるため、一つの体形パラメータの値からシミュレーションモデルHMsを生成する場合と比較して、より高い精度でシミュレーションモデルHMsが生成可能になる。つまり初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの差分である変位量Tもより高い精度のものとなる。それゆえに、基準相同モデルHMiが変更の対象として取り扱われることに加え、該基準相同モデルHMiに加えられる差分までもが、より高い精度のものになる。その結果、統計処理を利用して生成する体形モデルの精度をより向上させることが可能となる。 (3) Since the simulation model HMs is generated from a plurality of body parameter values, the simulation model HMs can be generated with higher accuracy compared to the case where the simulation model HMs is generated from one body parameter value. . That displacement is a difference between the initial homology model HMa and goal homology model HMb T n also becomes higher accuracy. Therefore, in addition to the reference homology model HMi being handled as an object to be changed, the difference added to the reference homology model HMi is of higher accuracy. As a result, it is possible to further improve the accuracy of the body model generated using statistical processing.

(4)相同モデルHMDから第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3が除かれた残りの部分であるシミュレーション対象HMpが生成され、該シミュレーション対象HMpを用いた統計処理とシミュレーションモデル生成処理とが実行される。そしてシミュレーションモデルHMsが生成された後に、該シミュレーションモデルHMsと第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3とが合成される。そのため、統計処理やシミュレーションモデ
ル生成処理に用いられる標本のデータ量を縮小することが可能にもなる。
(第二の実施形態)
以下、本発明を具体化した第二の実施形態を図16〜図19に従って説明する。図16は目標体形モデルデータのデータ構成を示す構成図であり、図17は第二の実施形態の体形モデル生成サーバの構成を示す機能ブロック図である。図18はシミュレーションモデル生成処理の流れを示すフローチャートであり、図19(a)(b)は利用者端末の入出力画面に表示された初期相同モデルとシュミレーションモデルとの出力結果を示す図である。
(4) A simulation target HMp, which is the remaining portion obtained by removing the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the homologous model HMD, is generated, and statistical processing and simulation model generation processing using the simulation target HMp are performed. Executed. Then, after the simulation model HMs is generated, the simulation model HMs and the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 are synthesized. Therefore, it is possible to reduce the data amount of the sample used for statistical processing and simulation model generation processing.
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a block diagram showing the data structure of the target body model data, and FIG. 17 is a functional block diagram showing the structure of the body model generation server of the second embodiment. FIG. 18 is a flowchart showing the flow of the simulation model generation process, and FIGS. 19A and 19B are diagrams showing the output results of the initial homologous model and the simulation model displayed on the input / output screen of the user terminal. .

なお第二の実施形態は、第一の実施形態の体形モデル生成サーバ1Aのデータ処理部23に相関付け判定部23eが付加された構成である。そして、体形パラメータ間に相関を付与するか否かの判定が相関付け判定部23eで実施されて、該判定に応じて体形パラメータの目標値が変更される形態である。つまり体形パラメータ間に相関を付与する判定が相関付け判定部23eでなされたときに、目標相同モデルHMbを生成するための目標値に体形パラメータ間の相関が付与される形態である。そのため以下では、第一の実施形態からの変更点について詳細に説明する。   In the second embodiment, a correlation determination unit 23e is added to the data processing unit 23 of the body model generation server 1A of the first embodiment. Then, the determination as to whether or not the correlation between the body shape parameters is given is performed by the correlation determination unit 23e, and the target value of the body shape parameter is changed according to the determination. That is, when the correlation determination unit 23e determines whether to correlate between the body parameters, the correlation between the body parameters is added to the target value for generating the target homology model HMb. Therefore, below, the changed point from 1st embodiment is demonstrated in detail.

図16に示されるように、目標体形モデルデータ14cは、目標体形モデルデータ14cそのものに関するデータであるヘッダ141cと、三次元体形モデルのシミュレーションに利用される目標体形パラメータデータ142cと、シミュレーションの条件の一つとなる相関選択データ143cとから構成されている。   As shown in FIG. 16, the target body model data 14c includes a header 141c that is data relating to the target body model data 14c itself, target body parameter data 142c used for simulation of the three-dimensional body model, and simulation conditions. It consists of a single piece of correlation selection data 143c.

目標体形パラメータデータ142cは、体形シミュレーションの目的に応じて設定される体形パラメータの値である。この目標体形モデルデータ14cを構成する体形パラメータの値は、利用者の将来の体形の指標となる値であって、三次元体形モデルのシミュレーションの入力値の一つである目標値Bp1として取り扱われる。 The target body parameter data 142c is a body parameter value set according to the purpose of the body simulation. The value of the body parameter constituting the target body model data 14c is a value that is an index of the future body shape of the user, and is treated as a target value B p1 that is one of the input values of the simulation of the three-dimensional body model. It is.

相関選択データ143cは、各体形パラメータの値に体形パラメータ間の相関が付与されるか否かの判定に利用される。詳述すると、相関選択データ143cは、非相関体形パラメータPC1を示す識別子と、基準相関体形パラメータPC2を示す識別子と、偏相関体形パラメータPC3を示す識別子とから構成されて、これら非相関体形パラメータPC1、基準相関体形パラメータPC2、偏相関体形パラメータPC3を複数の体形パラメータから選択するためのデータである。   The correlation selection data 143c is used to determine whether or not a correlation between body parameters is given to each body parameter value. More specifically, the correlation selection data 143c includes an identifier indicating the non-correlation parameter PC1, an identifier indicating the reference correlation parameter PC2, and an identifier indicating the partial correlation parameter PC3. This is data for selecting the reference correlation body shape parameter PC2 and the partial correlation body shape parameter PC3 from a plurality of body shape parameters.

非相関体形パラメータPC1とは、複数の体形パラメータのうちから選択された一つの体形パラメータであって、三次元体形モデルのシミュレーションにおいて体形パラメータ間の相関が付与されない体形パラメータである。この非相関体形パラメータPC1は、他の体形パラメータとの相関の弱い体形パラメータであって、同体形パラメータの初期値が目標値に設定される体形パラメータである。   The uncorrelated body parameter PC1 is a body parameter selected from a plurality of body parameters, and is a body parameter to which no correlation between body parameters is given in the simulation of a three-dimensional body model. This non-correlated body parameter PC1 is a body parameter having a weak correlation with other body parameters, and is a body parameter in which the initial value of the body parameter is set to a target value.

基準相関体形パラメータPC2とは、非相関体形パラメータPC1を除く複数の体形パラメータのうちから選択された一つの体形パラメータであって、目標体形パラメータデータ142cで目標値Bp1が設定された体形パラメータである。この基準相関体形パラメータPC2は、三次元体形モデルのシミュレーションにおいて体形パラメータ間の相関の基準として利用される。 The reference correlation body shape parameter PC2 is one body shape parameter selected from a plurality of body shape parameters excluding the uncorrelated body shape parameter PC1, and is a body shape parameter in which the target value B p1 is set in the target body shape parameter data 142c. is there. The reference correlation body shape parameter PC2 is used as a reference for correlation between body shape parameters in the simulation of the three-dimensional body shape model.

偏相関体形パラメータPC3とは、複数の体形パラメータのうちから上記非相関体形パラメータPC1及び上記基準相関体形パラメータPC2を除いた体形パラメータである。この偏相関体形パラメータPC3は、三次元体形モデルのシミュレーションにおいて基準相関体形パラメータPC2との相関が付与される相関対象である。そして三次元体形モデ
ルのシミュレーションにおいては、基準相関体形パラメータPC2と偏相関体形パラメータPC3との相関が各偏相関体形パラメータPC3に付与される。
The partial correlation body shape parameter PC3 is a body shape parameter obtained by removing the non-correlation body shape parameter PC1 and the reference correlation body shape parameter PC2 from a plurality of body shape parameters. The partial correlation body shape parameter PC3 is a correlation target to which a correlation with the reference correlation body shape parameter PC2 is given in the simulation of the three-dimensional body shape model. In the simulation of the three-dimensional body shape model, the correlation between the reference correlation body shape parameter PC2 and the partial correlation body shape parameter PC3 is given to each partial correlation body shape parameter PC3.

例えば他の体形パラメータとの相関が弱い身長が非相関体形パラメータPC1として選択されると、身長以外の体形パラメータが相関体形パラメータとして設定される。そして相関体形パラメータのうちから体重が基準相関体形パラメータPC2として選択されると、体重と体重以外の体形パラメータとの相関が体重以外の各体形パラメータ、すなわち各偏相関体形パラメータPC3に付与される。なお相関選択データ143cが空欄からなる場合には、体形パラメータの値間に相関が付与されない態様で三次元体形モデルのシミュレーションが実行される。   For example, when a height that is weakly correlated with other body shape parameters is selected as the non-correlated body shape parameter PC1, body shape parameters other than height are set as the correlated body shape parameters. When the body weight is selected from the correlation body shape parameters as the reference correlation body shape parameter PC2, a correlation between the body weight and the body shape parameter other than the body weight is given to each body shape parameter other than the body weight, that is, each partial correlation body shape parameter PC3. When the correlation selection data 143c is blank, the simulation of the three-dimensional body model is executed in such a manner that no correlation is given between the body parameter values.

[体形モデル生成サーバ1A]
図17に示されるように、体形モデル生成サーバ1Aのデータ処理部23は、スキャンデータ処理部23aと、相同モデル生成部23bと、統計処理部23cと、モデル生成部23dと、相関付け判定部23eとから構成されている。モデル生成処理制御部21は、シミュレーションプログラムに従って、これらスキャンデータ処理部23a、相同モデル生成部23b、統計処理部23c、モデル生成部23d、及び相関付け判定部23eにおける各種の処理を統括する。
[Body Shape Generation Server 1A]
As shown in FIG. 17, the data processing unit 23 of the body model generation server 1A includes a scan data processing unit 23a, a homologous model generation unit 23b, a statistical processing unit 23c, a model generation unit 23d, and a correlation determination unit. 23e. The model generation processing control unit 21 controls various processes in the scan data processing unit 23a, the homologous model generation unit 23b, the statistical processing unit 23c, the model generation unit 23d, and the correlation determination unit 23e according to the simulation program.

相関付け判定部23eは、送受信処理部22が受信した相関選択データ143cに基づいて体形パラメータ間に相関を付与するか否かを判定する。つまり相関付け判定部23eは、非相関体形パラメータPC1、基準相関体形パラメータPC2、及び偏相関体形パラメータPC3を複数の体形パラメータから選択するか否かを判定する。例えば相関選択データ143cにおいて、非相関体形パラメータPC1が身長であって、基準相関体形パラメータPC2が体重であるとする。すると相関付け判定部23eは、身長が非相関体形パラメータPC1であって、体重が基準相関体形パラメータPC2であって、身長及び体重以外の体形パラメータが偏相関体形パラメータPC3であることを決定する。これに対して、相関選択データ143cが空欄からなる場合には、相関付け判定部23eは、体形パラメータ間に相関を付与しないことを決定する。   The correlation determination unit 23e determines whether or not to correlate between body shape parameters based on the correlation selection data 143c received by the transmission / reception processing unit 22. That is, the correlation determination unit 23e determines whether or not to select the uncorrelated body parameter PC1, the reference correlated body parameter PC2, and the partial correlated body parameter PC3 from a plurality of body parameters. For example, in the correlation selection data 143c, it is assumed that the uncorrelated body parameter PC1 is height and the reference correlated body parameter PC2 is weight. Then, the correlation determination unit 23e determines that the height is the uncorrelated body parameter PC1, the weight is the reference correlation body parameter PC2, and the body shape parameters other than the height and the weight are the partial correlation body parameter PC3. On the other hand, when the correlation selection data 143c is blank, the correlation determination unit 23e determines that no correlation is given between the body shape parameters.

統計処理部23cは、複数の体形パラメータの値から一つの体形パラメータの値を推定するための重回帰処理を母集団ごとに実行する。詳述すると、相関付け判定部23eが決定した非相関体形パラメータPC1が目的変数として取り扱われ且つ、該非相関体形パラメータPC1以外の体形パラメータである相関体形パラメータが説明変数として取り扱われる重回帰処理を母集団ごとに実行する。そして統計処理部23cは、基準相関体形パラメータPC2と各偏相関体形パラメータPC3との相関を、式(8)に示されるような関係として演算する。すなわち基準相関体形パラメータPC2の値Bp1で偏相関体形パラメータPC3の値Bp2〜値Bpjを表現した統計関数として演算する。また統計処理部23cは、各相関体形パラメータと該相関体形パラメータに適用される統計関数とが母集団ごとに対応付けられる態様で、統計処理結果データベース24dを更新する。 The statistical processing unit 23c executes, for each population, multiple regression processing for estimating the value of one body parameter from the values of a plurality of body parameters. More specifically, a multiple regression process in which the uncorrelated body parameter PC1 determined by the correlation determination unit 23e is treated as an objective variable and a correlated body parameter other than the uncorrelated body parameter PC1 is treated as an explanatory variable. Run for each group. Then, the statistical processing unit 23c calculates the correlation between the reference correlation body shape parameter PC2 and each partial correlation body shape parameter PC3 as a relationship as shown in Expression (8). I.e. calculated as statistical functions representing the values Bp2~ value B pj of partial correlations body shape parameters PC3 with the value B p1 reference correlation forms parameter PC2. In addition, the statistical processing unit 23c updates the statistical processing result database 24d in a manner in which each correlation body parameter and a statistical function applied to the correlation body parameter are associated with each population.

例えば統計処理部23cは、非相関体形パラメータPC1である身長が目的変数として扱われ且つ、基準相関体形パラメータ及び偏相関体形パラメータとから構成される相関体形パラメータが説明変数として取り扱われる重回帰式を母集団ごとに作成する。そして統計処理部23cは、各相関体形パラメータにかかる係数である偏回帰係数a〜偏回帰係数a(hは2以上の整数)を抽出し、基準相関体形パラメータPC2である体重にかかる偏回帰係数aで偏相関体形パラメータPC3にかかる偏回帰係数a2〜偏回帰係数aを除算する。このような処理によって、基準相関体形パラメータPC2と各偏相関体形パラメータPC3との相関が、各相関係数(a/a,a/a,…,a/a)を用いた統計関数として演算される。 For example, the statistical processing unit 23c calculates a multiple regression equation in which the height, which is the uncorrelated body parameter PC1, is treated as an objective variable, and the correlated body shape parameter composed of the reference correlated body shape parameter and the partial correlated body shape parameter is treated as an explanatory variable. Create for each population. Then, the statistical processing unit 23c extracts partial regression coefficients a 1 to partial regression coefficients a h (h is an integer of 2 or more), which are coefficients related to each correlator shape parameter, and determines the bias related to body weight, which is the reference correlator shape parameter PC2. dividing the partial regression coefficient a2~ partial regression coefficients a h according to the partial correlation body shape parameters PC3 regression coefficient a 1. Use by such processing, the correlation between each partial correlation forms parameter PC3 the reference correlation body shape parameters PC2 is, the correlation coefficient (a 2 / a 1, a 3 / a 1, ..., a h / a 1) a It is calculated as a statistical function.

モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aを相同モデルデータベース24cから読み出す。またモデル生成部23dは、読み出した付帯データ143aから体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihを抽出する。そしてモデル生成部23dは、抽出した体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該初期値Bi1〜初期値Bihに応じた各主成分値を逆演算する。そしてモデル生成部23dは、当該各主成分値を初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijとして利用する。 The model generation unit 23d reads the incidental data 143a associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c. In addition, the model generation unit 23d extracts the initial value B i1 to the initial value B ih of the body shape parameters from the read incidental data 143a. Then, the model generation unit 23d uses the extracted initial value B i1 to initial value B ih of the body shape parameter and the inverse matrix of the correlation matrix A 2 (see Expression (7)), and uses the initial value B i1 to the initial value B. Each principal component value corresponding to ih is inversely calculated. The model generation unit 23d uses the principal component values as the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij .

またモデル生成部23dは、目標体形モデルデータ14cから体形パラメータの目標値、すなわち基準相関体形パラメータの目標値Bp1を抽出する。さらにまたモデル生成部23dは、読み出した付帯データ143aから人体の属性を抽出し、該人体の属性に紐付けられた各相関係数(a/a,a/a,…,a/a)を統計処理結果データベース24dから読み出す。そしてモデル生成部23dは基準相関体形パラメータの目標値Bp1と各相関係数とを用いて各偏相関体形パラメータの目標値Bp2〜目標値Bph、すなわち相関補正値を演算する。 Further, the model generation unit 23d extracts the target value of the body shape parameter, that is, the target value B p1 of the reference correlation body shape parameter, from the target body shape model data 14c. Furthermore, the model generation unit 23d extracts human body attributes from the read incidental data 143a, and each correlation coefficient (a 2 / a 1 , a 3 / a 1 ,..., A associated with the human body attributes is extracted. h / a 1 ) is read from the statistical processing result database 24d. Then, the model generation unit 23d calculates a target value B p2 to a target value B ph of each partial correlation body parameter, that is, a correlation correction value, using the target value B p1 of the reference correlation body shape parameter and each correlation coefficient.

次に、上記三次元形状モデル生成システムを利用した三次元体形モデルのシミュレーションの流れについて図18、図19(a)(b)を参照して説明する。なお第二の実施形態は、第一の実施形態のシミュレーションモデル生成処理とシミュレーションモデル出力処理とを主に変更した構成である。そのため以下では、変更点であるシミュレーションモデル生成処理とシミュレーションモデル出力処理とについて主に説明する。   Next, the flow of simulation of a three-dimensional body model using the above three-dimensional shape model generation system will be described with reference to FIGS. 18, 19A and 19B. In the second embodiment, the simulation model generation process and the simulation model output process of the first embodiment are mainly changed. Therefore, the following mainly describes the simulation model generation process and the simulation model output process, which are the changes.

まず、スキャンデータ処理が実行されることに先立ち、相関選択データ143cを含む目標体形モデルデータ14cが利用者端末1Bから体形モデル生成サーバ1Aへ送信される。この際、図19(a)に示されるように、入出力画面VWに設けられた体形パラメータの選択テーブルVWsには、基準相関体形パラメータPC2として選択された体形パラメータの欄に該体形パラメータの目標値Bp1が表示される。また偏相関体形パラメータPC3として選択された体形パラメータの欄に該体形パラメータの値として「0」が表示される。また非相関体形パラメータとして選択された体形パラメータは、それ自体が選択テーブルVWsに表示されなくなる。 First, prior to the execution of scan data processing, target body model data 14c including correlation selection data 143c is transmitted from the user terminal 1B to the body model generation server 1A. At this time, as shown in FIG. 19A, the body parameter selection table VWs provided on the input / output screen VW includes the body parameter target in the body parameter column selected as the reference correlation body parameter PC2. The value B p1 is displayed. In addition, “0” is displayed as the value of the body parameter in the body parameter column selected as the partial correlation body parameter PC3. In addition, the body parameter selected as the uncorrelated body parameter is not displayed in the selection table VWs itself.

なお、図19(a)では、基準相関体形パラメータPC2として体重が選択されて、体重の欄に目標値Bp1である「60.5」が表示されている。そして第一の実施形態と同じく、三次元スキャンデータ142aが取得可能か否かの判定に応じて、スキャンデータ処理(ステップS12)、相同モデル生成処理(ステップS20)、統計処理(ステップS30)、シミュレーションモデル生成処理(ステップS40)、シミュレーションモデル合成処理(ステップS50)、シミュレーションモデル出力処理(ステップS60)がそれぞれ異なる内容で順に実行される。 In FIG. 19A, the body weight is selected as the reference correlation body shape parameter PC2, and the target value B p1 “60.5” is displayed in the body weight column. As in the first embodiment, depending on whether or not the three-dimensional scan data 142a can be acquired, scan data processing (step S12), homologous model generation processing (step S20), statistical processing (step S30), The simulation model generation process (step S40), the simulation model synthesis process (step S50), and the simulation model output process (step S60) are sequentially executed with different contents.

[シミュレーションモデル生成処理]
統計処理が終了すると、モデル生成部23dは、図18に示されるように、利用者の識
別子IDに紐付けられたシミュレーション対象HMpを相同モデルデータベース24cから読み出し、該シミュレーション対象HMpを基準相同モデルHMiとして設定する。なお三次元スキャンデータ142aが取得不能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられたシミュレーション対象HMpを標準モデルデータベース24bから読み出して当該シミュレーション対象HMpを基準相同モデルHMiとして設定する(ステップS41)。
[Simulation model generation processing]
When the statistical processing ends, the model generation unit 23d reads the simulation target HMp linked to the user identifier ID from the homologous model database 24c, as shown in FIG. 18, and uses the simulation target HMp as the reference homologous model HMi. Set as. If the model generation processing control unit 21 determines that the three-dimensional scan data 142a cannot be acquired, the model generation unit 23d displays the simulation target HMp associated with the user identifier ID as the standard model database 24b. And the simulation target HMp is set as the reference homology model HMi (step S41).

次いでモデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aを相同モデルデータベース24cから読み出し、当該付帯データ143aに含まれる体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihを抽出する。またモデル生成部23dは、利用者端末1Bから受信した目標体形モデルデータ14cから基準相関体形パラメータPC2の目標値Bp1を抽出する(ステップS42)。 Next, the model generation unit 23d reads the incidental data 143a associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c, and extracts the initial values B i1 to B ih of the body shape parameters included in the incidental data 143a. . Further, the model generation unit 23d extracts the target value B p1 of the reference correlation body shape parameter PC2 from the target body shape model data 14c received from the user terminal 1B (Step S42).

モデル生成部23dが体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと目標値Bp1とを抽出すると、相関付け判定部23eは、送受信処理部22が受信した相関選択データ143cに基づいて体形パラメータの値に相関を付与するか否かを判定する。つまり相関付け判定部23eは、非相関体形パラメータPC1、基準相関体形パラメータPC2、及び偏相関体形パラメータPC3を複数の体形パラメータから選択するか否かを判定する(ステップS421)。 When the model generation unit 23d extracts the initial value B i1 to the initial value B ih and the target value B p1 of the body shape parameter, the correlation determination unit 23e uses the body shape parameter based on the correlation selection data 143c received by the transmission / reception processing unit 22. It is determined whether or not a correlation is given to the value of. That is, the correlation determination unit 23e determines whether or not to select the uncorrelated body parameter PC1, the reference correlated body parameter PC2, and the partial correlated body parameter PC3 from the plurality of body parameters (step S421).

相関付け判定部23eで相関を付与する旨の判定がなされると(ステップS421:YES)、統計処理部23cは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aを相同モデルデータベース24cから読み出し、当該付帯データ143aに含まれる人体の属性を抽出する。次いで統計処理部23cは、抽出した人体の属性と同じ属性に対応付けられた複数の体形パラメータの値を相同モデルデータベース24cから読み出す。   If the correlation determination unit 23e determines that the correlation is to be given (step S421: YES), the statistical processing unit 23c reads the incidental data 143a associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c. The attributes of the human body included in the incidental data 143a are extracted. Next, the statistical processing unit 23c reads the values of a plurality of body shape parameters associated with the same attribute as the extracted human body attribute from the homologous model database 24c.

そして統計処理部23cは、相関付け判定部23eが決定した非相関体形パラメータPC1が目的変数として取り扱われ且つ、該非相関体形パラメータPC1以外の体形パラメータである相関体形パラメータが説明変数として取り扱われる重回帰処理を、読み出した複数の体形パラメータの値について実行する。また統計処理部23cは、基準相関体形パラメータPC2と偏相関体形パラメータPC3との相関を示す相関係数(式(8)参照)を演算する(ステップS422)。そして統計処理部23cは、重回帰処理に用いた相関体形パラメータと、該相関体形パラメータに適用される相関係数とが母集団ごとに対応付けられる態様で、統計処理結果データベース24dを更新する。   The statistical processing unit 23c then performs multiple regression in which the uncorrelated body parameter PC1 determined by the correlation determination unit 23e is treated as an objective variable, and a correlated body parameter other than the uncorrelated body parameter PC1 is treated as an explanatory variable. The process is executed for the read values of the plurality of body shape parameters. Further, the statistical processing unit 23c calculates a correlation coefficient (see equation (8)) indicating the correlation between the reference correlation body parameter PC2 and the partial correlation body parameter PC3 (step S422). Then, the statistical processing unit 23c updates the statistical processing result database 24d in such a manner that the correlation body parameters used in the multiple regression processing and the correlation coefficient applied to the correlation body parameters are associated with each population.

統計処理部23cが相関係数を演算すると、モデル生成部23dは、読み出した付帯データ143aから人体の属性を抽出し、該人体の属性に紐付けられた相関係数(a/a,a/a,…,a/a)を統計処理結果データベース24dから読み出す。そしてモデル生成部23dは、基準相関体形パラメータの目標値Bp1と各相関係数とを用いて各偏相関体形パラメータの目標値Bp2〜目標値Bph、すなわち相関補正値を演算する(ステップS423)。 When the statistical processing unit 23c calculates the correlation coefficient, the model generation unit 23d extracts the human body attribute from the read incidental data 143a and correlates the correlation coefficient (a 2 / a 1 , a 3 / a 1 ,..., a h / a 1 ) are read from the statistical processing result database 24d. Then, the model generation unit 23d calculates a target value B p2 to a target value B ph of each partial correlation body parameter, that is, a correlation correction value by using the target value B p1 of the reference correlation body shape parameter and each correlation coefficient (step S423).

各偏相関体形パラメータPC3に対して相関補正値が演算されると、モデル生成部23dは、各体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihと上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該初期値Bi1〜初期値Bihに応じた初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijを逆演算する(ステップS43)。 When the correlation correction value is calculated for each partial correlation body parameter PC3, the model generation unit 23d determines the initial value B i1 to the initial value B ih of each body parameter and the correlation matrix A 2 (see Expression (7)). And the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij corresponding to the initial value B i1 to the initial value B ih are inversely calculated (step S43).

次いでモデル生成部23dは、非相関体形パラメータの初期値を目標値として取り扱い、全ての体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphと上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該目標値Bp1〜目標値Bphに応じた目標主成分値Pp1
目標主成分値Ppjを逆演算する(ステップS44)。
Next, the model generation unit 23d handles the initial values of the uncorrelated body parameters as target values, and the target values B p1 to B ph of all body parameters and the inverse matrix of the correlation matrix A 2 (see Expression (7)). And the target principal component value P p1 corresponding to the target value B p1 to the target value B ph
The target principal component value P pj is inversely calculated (step S44).

なお、相関付け判定部23eで相関を付与しない旨の判定がなされると(ステップS421:NO)、モデル生成部23dは、非相関体形パラメータPC1の初期値が目標値として取り扱われ且つ、偏相関体形パラメータPC3の初期値が目標値として取り扱われる(ステップS424)。そしてモデル生成部23dは、全ての体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphと上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該目標値Bp1〜目標値Bphに応じた目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjを逆演算する。 If the correlation determination unit 23e determines that no correlation is given (step S421: NO), the model generation unit 23d treats the initial value of the uncorrelated body parameter PC1 as a target value and performs partial correlation. The initial value of the body shape parameter PC3 is handled as the target value (step S424). Then, the model generation unit 23d uses the target value B p1 to the target value B ph of all body parameters and the inverse matrix of the correlation matrix A 2 (see Expression (7)), and the target value B p1 to the target value B The target principal component value P p1 to the target principal component value P pj corresponding to ph are inversely calculated.

初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pij及び目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjが演算されると、モデル生成部23dは、第一の実施形態と同じく、初期主成分値Pi1〜初期主成分値Pijと固有ベクトル行列Aの逆行列とを用い、上記式(6)の逆演算を実行することによってポリゴン頂点の座標値を演算する。すなわち、体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Bihに応じた初期相同モデルHMaを生成する(ステップS45)。さらにモデル生成部23dは、目標主成分値Pp1〜目標主成分値Ppjと固有ベクトル行列Aの逆行列とを用い、上記式(6)の逆演算を実行することによってポリゴン頂点の座標値を演算する。すなわち、体形パラメータの目標値Bp1〜目標値Bphに応じた目標相同モデルHMbを生成する(ステップS46)。 When the initial principal component value P i1 to the initial principal component value P ij and the target principal component value P p1 to the target principal component value P pj are calculated, the model generation unit 23d performs the initial principal component value as in the first embodiment. Using the value P i1 to the initial principal component value P ij and the inverse matrix of the eigenvector matrix A 1 , the coordinate value of the polygon vertex is calculated by performing the inverse calculation of the above equation (6). That is, the initial homology model HMa corresponding to the initial value B i1 to the initial value B ih of the body shape parameter is generated (step S45). Further, the model generation unit 23d uses the target principal component value P p1 to the target principal component value P pj and the inverse matrix of the eigenvector matrix A 1 and executes the inverse operation of the above equation (6) to thereby obtain the coordinate value of the polygon vertex. Is calculated. That is, the target homologous model HMb corresponding to the target value B p1 to the target value B ph of the body shape parameter is generated (step S46).

初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとが生成されると、モデル生成部23dは、第一の実施形態と同じく、初期相同モデルHMaを構成する各ポリゴン座標から目標相同モデルHMbを構成する各ポリゴン座標への変位量Tを演算する。次いでモデル生成部23dは、演算結果である変位量Tと、三次元体形モデルの初期値である上記基準相同モデルHMiとを用い、基準相同モデルHMiに該変位量Tを加えたポリゴンモデルをシミュレーションモデルHMsとして演算する。そしてモデル生成部23dは、シミュレーションモデルHMsと利用者の識別子IDとを紐付ける態様で体形モデルデータベース24eを更新し、利用者に対するシミュレーションモデル生成処理を終了する。 When the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb are generated, the model generation unit 23d, like the first embodiment, each polygon that configures the target homologous model HMb from each polygon coordinate that configures the initial homologous model HMa. It calculates the displacement amount T n to coordinate. Then the model generating unit 23d, the operation result and the displacement amount T n is, three-dimensional body shape model initial value a is used and the reference homologous model HMi, reference homology model HMi polygon model plus displacement amount T n in the Are calculated as simulation models HMs. Then, the model generation unit 23d updates the body model database 24e in a manner in which the simulation model HMs and the user identifier ID are linked, and ends the simulation model generation process for the user.

ここで、例えば体形パラメータの一つである体重が減少すると、体形そのものが細身になることは当然であって、特に細くなる部位が胸の部位か腹の部位かということが現在の体形で大きく異なることも少なくない。また細くなる部位の周囲長が互いに関係を持って減少すること、例えば、へそ周りの長さの減少量が胸囲長の減少量よりも少なくなるように、これらが減少することも少なくない。   Here, for example, when the weight, which is one of the body shape parameters, decreases, it is natural that the body shape itself becomes thin. In particular, the current body shape greatly determines whether the thinned part is the chest part or the abdominal part. There are many differences. In addition, the peripheral length of the narrowed portion decreases in relation to each other, for example, these decrease in many cases so that the amount of decrease in the length of the navel is less than the amount of decrease in the chest circumference.

この点、上述したような構成によれば、シミュレーションモデルHMsの生成に用いられる目標値Bp1〜目標値Bphの間に予め相関が付与されている。そのため、基準相関体形パラメータPC2の目標値さえ入力されれば、基準相関体形パラメータPC2以外の他の体形パラメータに対し、母集団の形状的な特徴に即した目標値が設定されることになる。例えば体重の値のみに基づいてシミュレーションモデルHMsを生成する要請であっても、体重以外の体形パラメータに対し、利用者が属する人体の属性に即した目標値が設定されることになる。その結果、シミュレーションモデルHMsを生成する際の目標値が体重のみの場合、あるいは利用者が属する人体の属性に即していない目標値が用いられる場合と比較して、シミュレーションモデルHMsの精度を向上させることが可能となる。 In this regard, according to the configuration as described above, a correlation is given in advance between the target value B p1 to the target value B ph used for generating the simulation model HMs. For this reason, as long as the target value of the reference correlation body shape parameter PC2 is input, a target value corresponding to the shape characteristic of the population is set for other body shape parameters other than the reference correlation body shape parameter PC2. For example, even if it is a request | requirement which produces | generates simulation model HMs only based on the value of a body weight, the target value according to the attribute of the human body to which a user belongs is set with respect to the body shape parameters other than a body weight. As a result, the accuracy of the simulation model HMs is improved as compared with the case where the target value when generating the simulation model HMs is only the body weight or the case where the target value not conforming to the attribute of the human body to which the user belongs is used. It becomes possible to make it.

[シミュレーションモデル出力処理]
シミュレーションモデル合成処理が第一の実施形態と同様にして終了すると、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた相同モデルHMDを相同モデルデータベース24cから読み出す。そしてモデル生成部23dは、読み出した相同モデルHMDと、シミュレーションモデル合成処理から得られた相同モデルHMDとを利用者端末1Bに出力する。またモデル生成部23dは、シミュレーション生成処理に用いられた偏相関
体形パラメータPC3の目標値を利用者端末1Bに出力する。これにより、利用者端末1Bの体形モデル出力処理部15では、図19(a)に示されるように、基準相同モデルHMiを含む三次元体形画像が選択テーブルVWsと共に入出力画面VWに表示される。次いで、利用者端末1Bの体形モデル出力処理部15では、図19(b)に示されるように、シミュレーションモデルHMsを含む三次元体形画像と、シミュレーション生成処理に用いられた偏相関体形パラメータPC3の目標値を含む選択テーブルVWsとが入出力画面VWに表示される。
[Simulation model output processing]
When the simulation model synthesis process ends in the same manner as in the first embodiment, the model generation unit 23d reads out the homologous model HMD associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c. Then, the model generation unit 23d outputs the read homologous model HMD and the homologous model HMD obtained from the simulation model synthesis process to the user terminal 1B. The model generation unit 23d outputs the target value of the partial correlation body parameter PC3 used for the simulation generation process to the user terminal 1B. Thereby, in the body model output processing unit 15 of the user terminal 1B, as shown in FIG. 19A, the three-dimensional body image including the reference homology model HMi is displayed on the input / output screen VW together with the selection table VWs. . Next, in the body model output processing unit 15 of the user terminal 1B, as shown in FIG. 19 (b), the three-dimensional body image including the simulation model HMs and the partial correlation body parameter PC3 used for the simulation generation process are displayed. The selection table VWs including the target value is displayed on the input / output screen VW.

このような処理によれば、第一の実施形態と同じく、最新の体形を示す三次元体形画像と、最新の体形に基づく将来の三次元体形画像とが利用者に提供されることになる。そして、基準相関体形パラメータPC2の値のみの入力によって生成された三次元体形画像とはいえ、該基準相関体形パラメータPC2との相関がその他の体形パラメータに付与されているため、腕の長さLh、脚の長さLc、肩幅Bsというサイズが、人体構造学上、逸脱したものとなり難くなる。そのうえ、最新の体形に基づく将来の三次元体形画像と共に、相関の付与された体形パラメータの値が利用者に提供されることにもなる。それゆえに、三次元体形画像からは確認し難い周囲長等の具体的な値を利用者に提供することも可能となる。   According to such processing, as in the first embodiment, a three-dimensional body image showing the latest body shape and a future three-dimensional body image based on the latest body shape are provided to the user. Even though the three-dimensional body image is generated by inputting only the value of the reference correlation body shape parameter PC2, the correlation with the reference correlation body shape parameter PC2 is given to the other body shape parameters, so the arm length Lh The sizes of the leg length Lc and the shoulder width Bs are difficult to deviate in terms of human anatomy. In addition, the value of the correlated body parameter is provided to the user along with the future three-dimensional body image based on the latest body shape. Therefore, it is possible to provide the user with specific values such as the perimeter length that is difficult to confirm from the three-dimensional body shape image.

以上説明したように、第二の実施形態によれば、上記(1)〜(4)の効果に加えて、以下に列挙する効果が得られるようになる。
(5)基準相関体形パラメータPC2との相関に基づいて、全ての偏相関体形パラメータPC3の目標値が演算される。そのため、利用者の体形が属する母集団の形状的な特徴に即した体形パラメータの値が基準相関体形パラメータPC2の目標値Bp1のみから得られることになる。それゆえに、複数の体形パラメータの目標値そのものに高い精度を与えることができるため、目標相同モデルHMb、ひいては統計処理を利用して生成するシミュレーションモデルHMsの精度をさらに向上させることが可能となる。
(第三の実施形態)
以下、本発明を具体化した第三の実施形態を図20〜図25に従って説明する。図20は第三の実施形態の目標体形モデルデータのデータ構成を示す構成図であり、図21は関節位置と骨格とを相同モデルと共に示す図である。また図22は体形モデル生成サーバの構成を示す機能ブロック図であり、図23は骨格パラメータデータのデータ構成を示す構成図である。また図24は相同モデル生成処理の流れを示すフローチャートであり、図25はシミュレーションモデル生成処理の流れを示すフローチャートである。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (4), the effects listed below can be obtained.
(5) Based on the correlation with the reference correlation body parameter PC2, target values of all the partial correlation body parameters PC3 are calculated. Therefore, the value of the body parameter that matches the shape characteristic of the population to which the user's body shape belongs is obtained only from the target value B p1 of the reference correlation body parameter PC2. Therefore, it is possible to give high accuracy to the target values themselves of the plurality of body parameters, so that it is possible to further improve the accuracy of the target homologous model HMb and eventually the simulation model HMs generated using statistical processing.
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a configuration diagram showing the data configuration of the target body model data of the third embodiment, and FIG. 21 is a diagram showing joint positions and skeletons together with homologous models. FIG. 22 is a functional block diagram showing the configuration of the body model generation server, and FIG. 23 is a configuration diagram showing the data configuration of the skeleton parameter data. FIG. 24 is a flowchart showing the flow of homology model generation processing, and FIG. 25 is a flowchart showing the flow of simulation model generation processing.

なお第三の実施形態は、第二の実施形態の体形モデル生成サーバ1Aのデータ処理部23に骨格固定判定部23fが付加された構成である。そして、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの骨格を同一にするか否かの判定、すなわち骨格を固定するか否かの判定が骨格固定判定部23fで実施されて、該判定に応じて目標相同モデルHMbの生成条件が変更される形態である。そのため以下では、第二の実施形態からの変更点について詳細に説明する。   In the third embodiment, a skeleton fixation determination unit 23f is added to the data processing unit 23 of the body model generation server 1A of the second embodiment. Then, the determination as to whether or not the initial homology model HMa and the target homology model HMb are the same, that is, the determination as to whether or not to fix the skeleton is performed by the skeleton fixation determination unit 23f, and according to the determination This is a form in which the conditions for generating the target homology model HMb are changed. Therefore, below, the changed point from 2nd embodiment is demonstrated in detail.

図20に示されるように、目標体形モデルデータ14cは、第二の実施形態と同じく、ヘッダ141c、目標体形パラメータデータ142c、及び相関選択データ143cを備え、シミュレーションの条件の一つとなる骨格パラメータデータ144cを更に備えている。   As shown in FIG. 20, the target body model data 14c includes a header 141c, target body parameter data 142c, and correlation selection data 143c, as in the second embodiment, and skeleton parameter data that is one of the simulation conditions. 144c is further provided.

骨格パラメータデータ144cは、人体の形状を全体的に支配する骨格に関するデータであって、骨格パラメータの値から構成されている。骨格パラメータとは、図21に示されるように、肩関節J1と肘関節J2との間の長さ、肘関節J2と仙腸関節J3との間の長さ、仙腸関節J3と股関節J4との間の長さ、股関節J4と膝関節J5との間の長さ等
、人体の物理量の一つである関節間の長さである。この骨格パラメータデータ144cは、シミュレーションの目的に応じて設定される体形パラメータの値である。つまり目標体形モデルデータ14cを構成する骨格パラメータの値は、利用者の将来の体形の指標となる値であって、三次元体形モデルのシミュレーションの入力値の一つである目標値として取り扱われる。
The skeleton parameter data 144c is data relating to the skeleton that governs the shape of the human body as a whole, and is composed of skeleton parameter values. As shown in FIG. 21, the skeletal parameters are the length between the shoulder joint J1 and the elbow joint J2, the length between the elbow joint J2 and the sacroiliac joint J3, the sacroiliac joint J3, and the hip joint J4. The length between the joints, which is one of the physical quantities of the human body, such as the length between the hip joint J4 and the knee joint J5. This skeletal parameter data 144c is a value of the body shape parameter set according to the purpose of the simulation. That is, the value of the skeleton parameter constituting the target body model data 14c is a value that serves as an index of the future body shape of the user, and is treated as a target value that is one of the input values of the simulation of the three-dimensional body model.

そして骨格パラメータデータ144cに関節間の長さが含まれている場合には、三次元体形モデルのシミュレーションが骨格パラメータデータ144cの目標値に基づいて実行される。これに対して、骨格パラメータデータ144cが空欄からなる場合には、三次元体形モデルのシミュレーションが骨格を固定する態様で実行される。   When the length between joints is included in the skeleton parameter data 144c, the simulation of the three-dimensional body model is executed based on the target value of the skeleton parameter data 144c. On the other hand, when the skeleton parameter data 144c is blank, the simulation of the three-dimensional body model is executed in a manner that fixes the skeleton.

[体形モデル生成サーバ1A]
図22に示されるように、体形モデル生成サーバ1Aのデータ処理部23は、第二の実施形態と同じく、スキャンデータ処理部23aと、相同モデル生成部23bと、統計処理部23cと、モデル生成部23dと、相関付け判定部23eとを備え、骨格パラメータデータ144cに基づいて骨格を固定するか否かを判定する骨格固定判定部23fを更に備えている。モデル生成処理制御部21は、シミュレーションプログラムに従って、これらスキャンデータ処理部23a、相同モデル生成部23b、統計処理部23c、モデル生成部23d、相関付け判定部23e、及び骨格固定判定部23fにおける各種の処理を統括する。
[Body Shape Generation Server 1A]
As shown in FIG. 22, the data processing unit 23 of the body model generation server 1A is similar to the second embodiment in that the scan data processing unit 23a, the homologous model generation unit 23b, the statistical processing unit 23c, and the model generation 23d and a correlation determination unit 23e, and further includes a skeleton fixation determination unit 23f that determines whether to fix the skeleton based on the skeleton parameter data 144c. The model generation processing control unit 21 performs various processes in the scan data processing unit 23a, the homologous model generation unit 23b, the statistical processing unit 23c, the model generation unit 23d, the correlation determination unit 23e, and the skeleton fixation determination unit 23f according to the simulation program. Supervise processing.

骨格固定判定部23fは、送受信処理部22が受信した骨格パラメータデータ144cに基づいて骨格を固定するか否かを判定する。つまり骨格固定判定部23fは、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの骨格を同一にするか否か、すなわち三次元形状モデルのシミュレーションにおいて骨格を固定するか否かを判定する。   The skeleton fixation determination unit 23f determines whether to fix the skeleton based on the skeleton parameter data 144c received by the transmission / reception processing unit 22. That is, the skeleton fixation determination unit 23f determines whether or not the initial homology model HMa and the target homology model HMb have the same skeleton, that is, whether or not the skeleton is fixed in the simulation of the three-dimensional shape model.

相同モデル生成部23bは、該相同モデル生成部23bが生成した相同モデルHMDあるいは標準モデルを用い、関節位置データBDを生成する。関節位置データBDとは、図23に示されるように、関節位置データBDそのものに関するデータであるヘッダ243cと、関節座標244cとから構成されている。関節座標244cは、上記肩関節J1、肘関節J2、仙腸関節J3、股関節J4、膝関節J5等の関節位置J1〜関節位置Jn(nは2以上の整数)とそれらの座標値である関節座標Cj1〜関節座標Cjn(nは2以上の整数)とにより構成されている。相同モデル生成部23bは、関節位置J1〜関節位置Jnの各々の周辺に位置する複数のポリゴン頂点の座標値と、関節位置を求めるために予め設定された演算式とを用い、これら関節座標Cj1〜関節座標Cjnを演算する。そして相同モデル生成部23bは、この関節位置データBDが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新する。つまり相同モデル生成部23bは、利用者の現在の骨格に関するデータが該利用者の識別子IDに紐付けられる態様で、相同モデルデータベース24cを更新する。 The homology model generation unit 23b generates joint position data BD using the homology model HMD or the standard model generated by the homology model generation unit 23b. As shown in FIG. 23, the joint position data BD includes a header 243c, which is data related to the joint position data BD itself, and joint coordinates 244c. The joint coordinates 244c are the joint positions J1 to Jn (n is an integer of 2 or more) and their coordinate values, such as the shoulder joint J1, the elbow joint J2, the sacroiliac joint J3, the hip joint J4, and the knee joint J5. It is comprised by coordinate Cj1 -joint coordinate Cjn (n is an integer greater than or equal to 2). The homologous model generation unit 23b uses the coordinate values of a plurality of polygon vertices located around each of the joint positions J1 to Jn, and an arithmetic expression set in advance to obtain the joint position, and uses the joint coordinates C j1 to joint coordinates C jn are calculated. Then, the homologous model generation unit 23b updates the homologous model database 24c in such a manner that the joint position data BD is associated with the identifier ID of the user. That is, the homologous model generation unit 23b updates the homologous model database 24c in such a manner that data relating to the current skeleton of the user is associated with the identifier ID of the user.

そして三次元体形モデルのシミュレーションが利用者の相同モデルHMDに基づいて実行される際、相同モデル生成部23bは、該相同モデル生成部23bが生成した相同モデルHMDのポリゴン頂点を用い、上記関節位置データBDを生成する。また相同モデル生成部23bは、この関節位置データBDに含まれる関節座標244cから関節間の長さを演算する。そして相同モデル生成部23bによって演算された関節間の長さは、利用者の現在の体形における骨格パラメータの値、つまり該シミュレーションにおける骨格パラメータの初期値として取り扱われる。   When the simulation of the three-dimensional body model is executed based on the user's homologous model HMD, the homologous model generating unit 23b uses the polygon vertex of the homologous model HMD generated by the homologous model generating unit 23b to Data BD is generated. The homologous model generation unit 23b calculates the length between the joints from the joint coordinates 244c included in the joint position data BD. The length between the joints calculated by the homologous model generation unit 23b is handled as the value of the skeleton parameter in the current body shape of the user, that is, the initial value of the skeleton parameter in the simulation.

これに対して、三次元体形モデルのシミュレーションが利用者の相同モデルHMDと異なる三次元体形モデルに基づいて実行される際、相同モデル生成部23bは、標準モデル
データベース24bから標準モデルを読み出し、読み出した標準モデルのポリゴン頂点を用い、上記関節位置データBDを生成する。また相同モデル生成部23bは、この関節位置データBDに含まれる関節座標244cから関節間の長さを演算する。そして相同モデル生成部23bによって演算された関節間の長さは、標準的な体形における骨格パラメータの値、つまり該シミュレーションにおける骨格パラメータの初期値として取り扱われる。
On the other hand, when the simulation of the three-dimensional figure model is executed based on a three-dimensional figure model different from the user's homologous model HMD, the homologous model generation unit 23b reads and reads the standard model from the standard model database 24b. The joint position data BD is generated using the polygon vertices of the standard model. The homologous model generation unit 23b calculates the length between the joints from the joint coordinates 244c included in the joint position data BD. The length between the joints calculated by the homologous model generation unit 23b is handled as the value of the skeletal parameter in the standard body shape, that is, the initial value of the skeletal parameter in the simulation.

統計処理部23cは、シミュレーションモデルHMsの主成分値と、体形パラメータと、骨格パラメータとを標本とする重回帰処理を母集団ごと、すなわち人体の属性ごとに実行する。詳述すると、統計処理部23cは、一つの母集団を構成する全てのシミュレーション対象HMpについて、各体形パラメータの初期値、骨格パラメータの初期値、主成分値、それらを相同モデルデータベース24cから読み出す。そして体形パラメータの初期値と骨格パラメータの初期値とが目的変数(被説明変数)、主成分値が説明変数となる態様で、統計処理部23cは人体の属性ごとに重回帰処理を実行する。この重回帰処理によって、統計処理部23cは、体形パラメータの初期値及び骨格パラメータの初期値と、主成分値との相関を、上記式(7)に対応する関係、すなわち相関行列A2として演算する。また統計処理部23cは、統計処理の対象となった人体の属性とこの相関行列A2とが紐付けられる態様で統計処理結果データベース24dを更新する。   The statistical processing unit 23c performs a multiple regression process using the principal component values, body shape parameters, and skeleton parameters of the simulation model HMs as samples for each population, that is, for each human body attribute. More specifically, the statistical processing unit 23c reads the initial values of the body parameters, the initial values of the skeletal parameters, the principal component values, and the same from the homologous model database 24c for all the simulation target HMp constituting one population. The statistical processing unit 23c executes multiple regression processing for each human body attribute in such a manner that the initial value of the body shape parameter and the initial value of the skeletal parameter are objective variables (explained variables) and the principal component value is an explanatory variable. By this multiple regression processing, the statistical processing unit 23c calculates the correlation between the initial value of the body shape parameter and the initial value of the skeleton parameter and the principal component value as a relationship corresponding to the above equation (7), that is, the correlation matrix A2. . Further, the statistical processing unit 23c updates the statistical processing result database 24d in such a manner that the attribute of the human body subjected to statistical processing and the correlation matrix A2 are associated with each other.

モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aを相同モデルデータベース24cから読み出す。またモデル生成部23dは、読み出した付帯データ143aから体形パラメータの初期値を抽出する。またモデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた骨格パラメータの初期値を相同モデルデータベース24cから読み出す。そしてモデル生成部23dは、体形パラメータの初期値、骨格パラメータの初期値、及び相関行列A(式(7)参照)の逆行列を用い、当該初期値に応じた各主成分値を逆演算する。そしてモデル生成部23dは、演算結果である該主成分値を初期主成分値として利用する。 The model generation unit 23d reads the incidental data 143a associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c. In addition, the model generation unit 23d extracts initial values of body shape parameters from the read incidental data 143a. The model generation unit 23d reads out the initial value of the skeleton parameter associated with the user identifier ID from the homologous model database 24c. Then, the model generation unit 23d uses the initial value of the body shape parameter, the initial value of the skeletal parameter, and the inverse matrix of the correlation matrix A 2 (see Expression (7)), and inversely calculates each principal component value according to the initial value. To do. The model generation unit 23d uses the principal component value, which is the calculation result, as the initial principal component value.

モデル生成部23dは、目標体形モデルデータ14cの目標体形パラメータデータ142cから体形パラメータの目標値を抽出し、該目標体形モデルデータ14cの骨格パラメータデータ144cから骨格パラメータの目標値を抽出する。   The model generation unit 23d extracts the target value of the body shape parameter from the target body shape parameter data 142c of the target body shape model data 14c, and extracts the target value of the skeleton parameter from the skeleton parameter data 144c of the target body shape model data 14c.

そして骨格を固定しないシミュレーションが実行される際、モデル生成部23dは、抽出した体形パラメータの目標値と、抽出した骨格パラメータの目標値と、上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該目標値に応じた各主成分値を演算する。そしてモデル生成部23dは、演算結果である該主成分値を目標主成分値として利用する。 Then, when the simulation without fixing the skeleton is executed, the model generation unit 23d obtains the target value of the extracted body parameter, the target value of the extracted skeleton parameter, and the inverse of the correlation matrix A 2 (see Expression (7)). Using the matrix, each principal component value corresponding to the target value is calculated. Then, the model generation unit 23d uses the principal component value that is the calculation result as the target principal component value.

これに対して、骨格を固定するシミュレーションが実行される際、モデル生成部23dは、読み出した骨格パラメータの初期値を骨格パラメータの目標値として取り扱う。そして体形パラメータの目標値と、骨格パラメータの目標値(初期値)と、上記相関行列A2(式(7)参照)の逆行列とを用い、当該目標値に応じた各主成分値を演算する。そしてモデル生成部23dは、演算結果である該主成分値を目標主成分値として利用する。   On the other hand, when the simulation for fixing the skeleton is executed, the model generation unit 23d handles the read initial value of the skeleton parameter as the target value of the skeleton parameter. Then, using the target value of the body parameter, the target value (initial value) of the skeleton parameter, and the inverse matrix of the correlation matrix A2 (see Expression (7)), each principal component value is calculated according to the target value. . Then, the model generation unit 23d uses the principal component value that is the calculation result as the target principal component value.

そしてモデル生成部23dは、第二実施形態と同じく、上記初期主成分値と上記固有ベクトル行列A(式(6)参照)の逆行列とを用い、当該初期主成分値に応じたポリゴンモデルを演算する。そしてモデル生成部23dは、当該ポリゴンモデルを初期相同モデルHMaとして利用する。またモデル生成部23dは、上記目標主成分値と上記固有ベクトル行列A(式(6)参照)の逆行列とを用い、当該目標主成分値に応じたポリゴンモデルを演算する。そしてモデル生成部23dは、当該ポリゴンモデルを目標相同モデルHMbとして利用する。 Then, as in the second embodiment, the model generation unit 23d uses the initial principal component value and the inverse matrix of the eigenvector matrix A 1 (see Equation (6)) to calculate a polygon model corresponding to the initial principal component value. Calculate. The model generation unit 23d uses the polygon model as the initial homologous model HMa. The model generation unit 23d calculates a polygon model corresponding to the target principal component value using the target principal component value and the inverse matrix of the eigenvector matrix A 1 (see Expression (6)). The model generation unit 23d uses the polygon model as the target homologous model HMb.

次に、上記三次元形状モデル生成システムを利用した三次元体形モデルのシミュレーションの流れについて図24、図25を参照して説明する。なお第三の実施形態は、第二の実施形態の相同モデル生成処理、統計処理、及びシミュレーションモデル生成処理を主に変更した構成である。そのため以下では、変更点である相同モデル生成処理、統計処理、及びシミュレーションモデル生成処理について主に説明する。   Next, the flow of simulation of a three-dimensional body model using the above three-dimensional shape model generation system will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the homologous model generation process, statistical process, and simulation model generation process of the second embodiment are mainly changed. Therefore, in the following description, the homologous model generation process, statistical process, and simulation model generation process, which are the changes, will be mainly described.

[相同モデル生成処理]
図24に示されるように、利用者の識別子IDに紐付けられた前処理モデルと付帯データ143aとを前処理モデルデータベース24aから読み出す。また相同モデル生成部23bは、読み出した付帯データ143aから人体の属性と体形パラメータの初期値Bi1〜初期値Biとを抽出する。さらに相同モデル生成部23bは、抽出した人体の属性を用い、該人体の属性に紐付けられた標準モデルを標準モデルデータベース24bから読み出す。
[Homologous model generation processing]
As shown in FIG. 24, the preprocessing model associated with the user identifier ID and the accompanying data 143a are read from the preprocessing model database 24a. In addition, the homologous model generation unit 23b extracts human body attributes and initial values B i1 to B h of body parameters from the read incidental data 143a. Further, the homologous model generation unit 23b reads the standard model associated with the human body attribute from the standard model database 24b using the extracted human body attribute.

そして相同モデル生成部23bは、読み出した前処理モデルが示す体表面と標準モデルが示す体表面とが整合するように標準モデルのポリゴン座標を変位させて、当該ポリゴン座標からなる相同モデルHMDを生成する。また相同モデル生成部23bは、生成した相同モデルHMDに基づいて、該相同モデルHMDのポリゴン頂点に応じた関節位置データBDを生成する。そして相同モデルHMD及び関節位置データBDが生成されると、相同モデル生成部23bは、これら相同モデルHMD、関節位置データBDと、さらには該相同モデルHMDに関わる体形パラメータの初期値及び人体の属性、それらが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で、相同モデルデータベース24cを更新する(ステップS21)。   Then, the homologous model generation unit 23b generates a homologous model HMD including the polygon coordinates by displacing the polygon coordinates of the standard model so that the body surface indicated by the read preprocessing model matches the body surface indicated by the standard model. To do. The homologous model generation unit 23b generates joint position data BD corresponding to the polygon vertex of the homologous model HMD based on the generated homologous model HMD. When the homologous model HMD and the joint position data BD are generated, the homologous model generation unit 23b generates initial values of the body parameters related to the homologous model HMD, the joint position data BD, and the homologous model HMD, and attributes of the human body. The homology model database 24c is updated in such a manner that they are linked to the identifier ID of the user (step S21).

相同モデルHMD及び関節位置データBDが相同モデルデータベース24cに格納されると、相同モデル生成部23bは、第二の実施形態と同じく、利用者の識別子IDに紐付けられた相同モデルHMDから、第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を抽出する(ステップS22)。また相同モデル生成部23bは、該相同モデルHMDから第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を除いた残りの部分であるシミュレーション対象HMpを、該相同モデルHMDから抽出する(ステップS23)。そして相同モデル生成部23bは、第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3とシミュレーション対象HMpとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新し、当該シミュレーションの相同モデル生成処理を終了する(ステップS24)。   When the homologous model HMD and the joint position data BD are stored in the homologous model database 24c, the homologous model generating unit 23b reads from the homologous model HMD linked to the user identifier ID as in the second embodiment. The first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 are extracted (step S22). The homologous model generation unit 23b extracts from the homologous model HMD the simulation target HMp that is the remaining part obtained by removing the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the homologous model HMD (step S23). Then, the homologous model generation unit 23b updates the homologous model database 24c in such a manner that the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the simulation target HMp are linked to the identifier ID of the user, and generates a homologous model for the simulation. The process ends (step S24).

なお、三次元スキャンデータ142aが取得不能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると、相同モデル生成部23bは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aから人体の属性を抽出する。そして相同モデル生成部23bは、当該人体の属性に紐付けられた標準モデルを標準モデルデータベース24bから読み出す。   When the model generation processing control unit 21 determines that the 3D scan data 142a cannot be acquired, the homologous model generation unit 23b reads the human body from the incidental data 143a associated with the user identifier ID. Extract attributes. Then, the homologous model generation unit 23b reads out the standard model associated with the attribute of the human body from the standard model database 24b.

そして相同モデル生成部23bは、読み出した標準モデルに基づいて、該標準モデルのポリゴン頂点に応じた関節位置データBDを生成する。そして標準モデル及び関節位置データBDが生成されると、相同モデル生成部23bは、これら標準モデル、関節位置データBDと、さらには該標準モデルに関わる体形パラメータの初期値及び人体の属性、それらが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で、相同モデルデータベース24cを更新する(ステップS211)。   Then, the homologous model generation unit 23b generates joint position data BD corresponding to the polygon vertex of the standard model based on the read standard model. When the standard model and the joint position data BD are generated, the homologous model generation unit 23b includes the standard model, the joint position data BD, the initial values of the body parameters related to the standard model, and the attributes of the human body. The homology model database 24c is updated in a manner associated with the user identifier ID (step S211).

次いで、相同モデル生成部23bは、第二の実施形態と同じく、標準モデルから第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を抽出する(ステップS221)。また相同モデル生成部23bは、該標準モデルから第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3を除いた残り
の部分であるシミュレーション対象HMpを、該標準モデルから抽出する(ステップS231)。そして相同モデル生成部23bは、第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3とシミュレーション対象HMpとが利用者の識別子IDに紐付けられる態様で標準モデルデータベース24bを更新し、当該シミュレーションの相同モデル生成処理を終了する(ステップS27)。
Next, as in the second embodiment, the homologous model generation unit 23b extracts the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the standard model (step S221). In addition, the homologous model generation unit 23b extracts the simulation target HMp, which is the remaining part obtained by removing the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 from the standard model, from the standard model (step S231). Then, the homologous model generation unit 23b updates the standard model database 24b in such a manner that the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the simulation target HMp are linked to the identifier ID of the user, and generates a homologous model for the simulation. The process ends (step S27).

[統計処理]
相同モデル生成処理が終了すると、統計処理部23cは、第二の実施形態と同じく、複数のシミュレーション対象HMpに対して主成分分析を実行し、分析結果である主成分と、各シミュレーション対象HMpの主成分値と、上記固有ベクトル行列Aとを演算するさらに統計処理部23cは、抽出した人体の属性と同じ属性に対応付けられた複数の体形パラメータの初期値及び骨格パラメータの初期値を相同モデルデータベース24cから読み出す。そして統計処理部23cは、読み出した体形パラメータの初期値及び骨格パラメータの初期値が目的変数、上記主成分値が説明変数として取り扱われる重回帰処理を実行して相関行列Aを演算する。
[Statistical processing]
When the homologous model generation process is completed, the statistical processing unit 23c performs the principal component analysis on the plurality of simulation target HMp, as in the second embodiment, and the principal component that is the analysis result and each simulation target HMp. main component value, the eigenvector matrix a 1 and further statistical processing unit 23c calculates the the extracted human attributes plurality of body shape parameters associated with the same attribute as the initial value and skeletal parameter initial value homology model of Read from database 24c. The statistical processing section 23c, an initial value and the initial value is dependent variable skeletal parameters read body shape parameters, the principal component values by performing multiple regression process for calculating a correlation matrix A 2 to be handled as explanatory variables.

統計処理部23cは、各シミュレーション対象HMpと該シミュレーション対象HMpの主成分値とが紐付けられる態様で相同モデルデータベース24cを更新する。また統計処理部23cは、統計処理の処理対象となった人体の属性に、上記固有ベクトル行列A及び上記相関行列Aが紐付けられる態様で統計処理結果データベース24dを更新し、利用者に対する統計処理を終了する。 The statistical processing unit 23c updates the homologous model database 24c in such a manner that each simulation target HMp and the principal component value of the simulation target HMp are linked. The statistical processing section 23c, the human body attribute to be processed for statistical processing, the eigenvector matrix of A 1 and the correlation matrix A 2 updates the statistical processing result database 24d in a manner to be linked, statistics for the user End the process.

[シミュレーションモデル生成処理]
統計処理が終了すると、モデル生成部23dは、第二の実施形態と同じく、図25に示されるように、利用者の識別子IDに紐付けられたシミュレーション対象HMpを基準相同モデルHMiとして設定する。なお三次元スキャンデータ142aが取得不能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると、モデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられたシミュレーション対象HMpを基準相同モデルHMiとして設定する(ステップS41)。
[Simulation model generation processing]
When the statistical process ends, the model generation unit 23d sets the simulation target HMp associated with the user identifier ID as the reference homologous model HMi, as shown in FIG. 25, as in the second embodiment. When the model generation processing control unit 21 determines that the three-dimensional scan data 142a cannot be acquired, the model generation unit 23d uses the simulation target HMp associated with the user identifier ID as the reference homologous model HMi. (Step S41).

次いでモデル生成部23dは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aから体形パラメータの初期値を抽出する。またモデル生成部23dは、利用者端末1Bから受信した目標体形モデルデータ14cから基準相関体形パラメータPC2の目標値を抽出する(ステップS42)。モデル生成部23dが体形パラメータの初期値と目標値とを抽出すると、相関付け判定部23eは、相関選択データ143cに基づいて体形パラメータの値に相関を付与するか否かを判定する。(ステップS421)。   Next, the model generation unit 23d extracts the initial value of the body shape parameter from the incidental data 143a associated with the identifier ID of the user. The model generation unit 23d extracts the target value of the reference correlation body shape parameter PC2 from the target body shape model data 14c received from the user terminal 1B (step S42). When the model generation unit 23d extracts the initial value and the target value of the body shape parameter, the correlation determination unit 23e determines whether or not to correlate the body parameter value based on the correlation selection data 143c. (Step S421).

相関付け判定部23eで相関を付与する旨の判定がなされると(ステップS421:YES)、統計処理部23cは、利用者の識別子IDに紐付けられた付帯データ143aから人体の属性を抽出する。また統計処理部23cは、抽出した人体の属性と同じ属性に対応付けられた複数の体形パラメータの値を相同モデルデータベース24cから読み出す。そして統計処理部23cは、相関付け判定部23eが決定した非相関体形パラメータPC1が目的変数として取り扱われ且つ、該非相関体形パラメータPC1以外の体形パラメータである相関体形パラメータが説明変数として取り扱われる重回帰処理を実行して相関係数を算出する(ステップS422)。   If the correlation determination unit 23e determines that the correlation is to be given (step S421: YES), the statistical processing unit 23c extracts the human body attribute from the incidental data 143a associated with the user identifier ID. . In addition, the statistical processing unit 23c reads the values of a plurality of body shape parameters associated with the same attribute as the extracted human body attribute from the homologous model database 24c. The statistical processing unit 23c then performs multiple regression in which the uncorrelated body parameter PC1 determined by the correlation determination unit 23e is treated as an objective variable, and a correlated body parameter other than the uncorrelated body parameter PC1 is treated as an explanatory variable. Processing is executed to calculate a correlation coefficient (step S422).

統計処理部23cが相関係数を演算すると、モデル生成部23dは、基準相関体形パラメータの目標値と各相関係数とを用いて各偏相関体形パラメータの目標値、すなわち相関補正値を演算する(ステップS423)。なお、相関付け判定部23eで相関を付与しない旨の判定がなされると(ステップS421:NO)、モデル生成部23dは、非相関体
形パラメータPC1の初期値を目標値として取り扱い且つ、偏相関体形パラメータPC3の初期値を目標値として取り扱う(ステップS424)。
When the statistical processing unit 23c calculates the correlation coefficient, the model generation unit 23d calculates the target value of each partial correlation body parameter, that is, the correlation correction value, using the target value of the reference correlation body parameter and each correlation coefficient. (Step S423). If the correlation determination unit 23e determines that no correlation is given (step S421: NO), the model generation unit 23d treats the initial value of the uncorrelated body parameter PC1 as the target value and also uses the partial correlation body shape. The initial value of parameter PC3 is handled as a target value (step S424).

各偏相関体形パラメータPC3に対して相関補正値が演算されると、相同モデル生成部23bは、利用者の識別子IDに紐付けられた基準相同モデルHMiのポリゴン頂点を用い、上記関節位置データBDを生成する。また相同モデル生成部23bは、該関節位置データBDに含まれる関節座標244cから関節間の長さ、つまり骨格パラメータの初期値を演算する。なお、三次元スキャンデータ142aが取得不能である旨の判定がモデル生成処理制御部21でなされると、相同モデル生成部23bは、標準モデルデータベース24bから標準モデルを読み出し、読み出した標準モデルのポリゴン頂点を用い、上記関節位置データBDを生成する。また相同モデル生成部23bは、該関節位置データBDに含まれる関節座標244cから関節間の長さ、つまり骨格パラメータの初期値を演算する(ステップS431)。   When the correlation correction value is calculated for each partial correlation body parameter PC3, the homology model generation unit 23b uses the polygon vertices of the reference homology model HMi linked to the identifier ID of the user, and uses the joint position data BD. Is generated. The homologous model generation unit 23b calculates the length between joints, that is, the initial value of the skeleton parameter, from the joint coordinates 244c included in the joint position data BD. When the model generation processing control unit 21 determines that the 3D scan data 142a cannot be acquired, the homologous model generation unit 23b reads the standard model from the standard model database 24b, and reads the polygon of the standard model that has been read. The joint position data BD is generated using the vertices. The homologous model generation unit 23b calculates the length between the joints, that is, the initial value of the skeletal parameter from the joint coordinates 244c included in the joint position data BD (step S431).

相同モデル生成部23bが骨格パラメータの初期値を演算すると、骨格固定判定部23fは、送受信処理部22が受信した骨格パラメータデータ144cに基づいて骨格を固定するか否かを判定する(ステップS432)。   When the homologous model generation unit 23b calculates the initial value of the skeleton parameter, the skeleton fixation determination unit 23f determines whether to fix the skeleton based on the skeleton parameter data 144c received by the transmission / reception processing unit 22 (step S432). .

そして、骨格を固定する旨が骨格固定判定部23fで判定されると(ステップS432:YES)、モデル生成部23dは、体形パラメータの初期値、骨格パラメータの初期値、上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列を用い、該各初期値に応じた初期主成分値を逆演算する(ステップS433)。次いでモデル生成部23dは、非相関体形パラメータの初期値を目標値とした各体形パラメータの目標値、骨格パラメータの初期値、上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、これらの値に応じた目標主成分値を逆演算する(ステップS441)。 When the skeleton fixation determination unit 23f determines that the skeleton is to be fixed (step S432: YES), the model generation unit 23d determines the initial value of the body shape parameter, the initial value of the skeleton parameter, the correlation matrix A 2 (formula Using the inverse matrix (see (7)), the initial principal component value corresponding to each initial value is inversely calculated (step S433). Next, the model generation unit 23d uses the target value of each body parameter, the initial value of the skeletal parameter, with the initial value of the uncorrelated body parameter as the target value, and the inverse matrix of the correlation matrix A 2 (see Expression (7)). The target principal component values corresponding to these values are inversely calculated (step S441).

なお、骨格を固定しない旨が骨格固定判定部23fで判定されると(ステップS432:NO)、モデル生成部23dは、体形パラメータの初期値、骨格パラメータの初期値、上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列を用い、該各初期値に応じた初期主成分値を逆演算する(ステップS434)。次いでモデル生成部23dは、非相関体形パラメータの初期値を目標値とした各体形パラメータの目標値、骨格パラメータの目標値、上記相関行列A(式(7)参照)の逆行列とを用い、これらの値に応じた目標主成分値を逆演算する(ステップS442)。 When the skeleton fixation determining unit 23f determines that the skeleton is not fixed (step S432: NO), the model generation unit 23d determines the initial value of the body shape parameter, the initial value of the skeleton parameter, the correlation matrix A 2 (formula Using the inverse matrix (see (7)), the initial principal component value corresponding to each initial value is inversely calculated (step S434). Next, the model generation unit 23d uses the target value of each body parameter, the target value of the skeletal parameter, with the initial value of the uncorrelated body parameter as the target value, and the inverse matrix of the correlation matrix A 2 (see Equation (7)). The target principal component values corresponding to these values are inversely calculated (step S442).

初期主成分値及び目標主成分値が演算されると、モデル生成部23dは、第二の実施形態と同じく、初期主成分値と固有ベクトル行列Aの逆行列とを用い、上記式(6)の逆演算を実行することによってポリゴン頂点の座標値を演算する。すなわち、体形パラメータの初期値、骨格パラメータの初期値、それらに応じた初期相同モデルHMaを生成する(ステップS45)。さらにモデル生成部23dは、目標主成分値と固有ベクトル行列Aの逆行列とを用い、上記式(6)の逆演算を実行することによってポリゴン頂点の座標値を演算する。すなわち、体形パラメータの目標値、骨格パラメータの初期値あるいは目標値、それらに応じた目標相同モデルHMbを生成する(ステップS46)。 When the initial principal component values and target main component value is calculated, the model generating unit 23d, like the second embodiment, using the inverse matrix of the initial principal component values and eigenvector matrix A 1, the formula (6) The coordinate value of the polygon vertex is calculated by executing the inverse operation of That is, the initial value of the body shape parameter, the initial value of the skeleton parameter, and the initial homologous model HMa corresponding to them are generated (step S45). Further model generating unit 23d, using the inverse matrix of the target main component value and the eigenvector matrix A 1, calculates the coordinates of the polygon vertices by performing the inverse operation of the equation (6). That is, the target value of the body shape parameter, the initial value or target value of the skeleton parameter, and the target homology model HMb corresponding to them are generated (step S46).

初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとが生成されると、モデル生成部23dは、第二の実施形態と同じく、初期相同モデルHMaを構成する各ポリゴン座標から目標相同モデルHMbを構成する各ポリゴン座標への変位量Tを演算する。次いでモデル生成部23dは、演算結果である変位量Tと、三次元体形モデルの初期値である上記基準相同モデルHMiとを用い、基準相同モデルHMiに該変位量Tを加えたポリゴンモデルをシミュレーションモデルHMsとして演算する。そしてモデル生成部23dは、シミュレーションモデルHMsと利用者の識別子IDとを紐付ける態様で体形モデルデータベ
ース24eを更新し、利用者に対するシミュレーションモデル生成処理を終了する。
When the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb are generated, the model generation unit 23d, like the second embodiment, each polygon that configures the target homologous model HMb from each polygon coordinate that configures the initial homologous model HMa. It calculates the displacement amount T n to coordinate. Then the model generating unit 23d, the operation result and the displacement amount T n is, three-dimensional body shape model initial value a is used and the reference homologous model HMi, reference homology model HMi polygon model plus displacement amount T n in the Are calculated as simulation models HMs. Then, the model generation unit 23d updates the body model database 24e in a manner in which the simulation model HMs and the user identifier ID are linked, and ends the simulation model generation process for the user.

ここで、例えば三次元体形モデルの対象が成人である場合には、関節間の長さが必然的に固定されるようになる。上述したように骨格が固定される態様で新たなシミュレーションモデルHMsが生成されるとなれば、成人の体形変化の特性に適した三次元体形モデルを、新たな三次元モデルとして得ることが可能となる。   Here, for example, when the target of the three-dimensional body model is an adult, the length between the joints is necessarily fixed. If new simulation models HMs are generated in a manner in which the skeleton is fixed as described above, it is possible to obtain a three-dimensional body model suitable for the characteristics of adult body shape changes as a new three-dimensional model. Become.

以上説明したように、第三の実施形態によれば、上記(1)〜(5)の効果に加えて、以下に列挙する効果が得られるようになる。
(6)基準相同モデルHMiのポリゴン頂点に基づいて関節間の長さ、つまり骨格パラメータの初期値が演算される。そして骨格を固定する旨が骨格固定判定部23fで判定されると、モデル生成部23dは、体形パラメータの初期値と骨格パラメータの初期値とを用い、これらに応じたシミュレーションモデルHMsが生成される。そのため、骨格が固定されるべきモデル化対象に対して、該モデル化対象の体形の特性に適した三次元体形モデルが新たな三次元モデルとして得られることとなる。
As described above, according to the third embodiment, in addition to the effects (1) to (5), the effects listed below can be obtained.
(6) The length between joints, that is, the initial value of the skeleton parameter is calculated based on the polygon vertex of the reference homology model HMi. When the skeleton fixation determination unit 23f determines that the skeleton is to be fixed, the model generation unit 23d uses the initial value of the body shape parameter and the initial value of the skeleton parameter, and generates a simulation model HMs corresponding to these. . Therefore, a three-dimensional body model suitable for the characteristics of the body shape to be modeled is obtained as a new three-dimensional model for the modeling target to which the skeleton should be fixed.

なお、上述した実施形態は以下のように変更して実施することができる。
・上記第三の実施形態では、各偏相関体形パラメータC3に相関を付与するか否かの判定が行われた後に、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの骨格を同一にするか否かの判定が行われる。これが変更されて、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの骨格を同一にするか否かの判定が行われた後に、各偏相関体形パラメータC3に相関を付与するか否かの判定が行われる構成であってもよい。また各偏相関体形パラメータC3に相関を付与するか否かの判定が行われることなく、初期相同モデルHMaと目標相同モデルHMbとの骨格を同一にするか否かの判定のみが行われる構成であってもよい。これらの構成であっても、上記(6)と同様の効果が得られる。
The embodiment described above can be implemented with the following modifications.
In the third embodiment, whether or not the skeletons of the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb are made the same after the determination as to whether or not to give correlation to each partial correlation body parameter C3 is made. Is determined. After this change is made and it is determined whether or not the skeletons of the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb are the same, it is determined whether or not a correlation is given to each partial correlation parameter C3. It may be configured. In addition, it is a configuration in which only the determination as to whether or not the skeletons of the initial homologous model HMa and the target homologous model HMb are the same is performed without determining whether or not the correlation is given to each partial correlation body parameter C3. There may be. Even if it is these structures, the effect similar to said (6) is acquired.

・上記第二の実施形態では、相関選択データ143cに基づいて非相関体形パラメータPC1が設定される。これが変更されて、非相関体形パラメータPC1を示す識別子が相関選択データ143cから割愛されて、非相関体形パラメータPC1が予め統計処理部23cで定められている構成であってもよい。例えば、身長が目的変数として取り扱われ且つ、他の体形パラメータを説明変数として取り扱われる重回帰処理を母集団ごと実行するように、予め統計処理部23cが設定されている構成であってもよい。このような構成であっても、上記(5)に準じた効果が得られる。   In the second embodiment, the uncorrelated body parameter PC1 is set based on the correlation selection data 143c. This may be modified such that the identifier indicating the uncorrelated body parameter PC1 is omitted from the correlation selection data 143c, and the uncorrelated body parameter PC1 is determined in advance by the statistical processing unit 23c. For example, the statistical processing unit 23c may be configured in advance so that multiple regression processing in which height is handled as an objective variable and other body parameters are handled as explanatory variables is executed for each population. Even with such a configuration, the effect according to the above (5) can be obtained.

・上記第二の実施形態では、非相関体形パラメータPC1が目的変数として取り扱われ且つ、該非相関体形パラメータPC1以外の体形パラメータである相関体形パラメータが説明変数として取り扱われる重回帰処理に基づいて各体形パラメータに相関が付与される。これを変更して、基準相関体形パラメータPC2の目標値を偏相関体形パラメータPC3の変換する変換テーブル等によって各体形パラメータに相関が付与される構成であってもよい。   In the second embodiment, each body shape is based on a multiple regression process in which the uncorrelated body parameter PC1 is treated as an objective variable and a correlated body parameter other than the uncorrelated body parameter PC1 is treated as an explanatory variable. Correlation is given to the parameter. By changing this, the configuration may be such that the correlation is given to each body parameter by a conversion table or the like that converts the target value of the reference correlation body parameter PC2 into the partial correlation body parameter PC3.

・上記第二の実施形態における偏相関体形パラメータC2に第三の実施形態における骨格パラメータが含まれる構成であってもよい。つまり体形パラメータの一つとして関節間の長さが含まれる構成であってもよい。   -The structure by which the skeleton parameter in 3rd embodiment is contained in the partial correlation body parameter C2 in said 2nd embodiment may be sufficient. In other words, the length between the joints may be included as one of the body shape parameters.

・上記実施形態では、スキャンデータ処理、相同モデル生成処理、統計処理、シミュレーションモデル生成処理、シミュレーションモデル合成処理、及びシミュレーションモデル出力処理からなる一連の処理が、利用者端末1Bからの1度のリクエストにより順に実行されることを前提とした。これを変更して、例えばスキャンデータ処理のリクエストと、相同モデル生成処理、統計処理、シミュレーションモデル生成処理、シミュレーション
モデル合成処理、及びシミュレーションモデル出力処理のリクエストとが異なる構成であってもよい。さらにはスキャンデータ処理、相同モデル生成処理、統計処理、シミュレーションモデル生成処理、シミュレーションモデル合成処理、及びシミュレーションモデル出力処理の各々が、該処理に対応した利用者端末1Bからのリクエストによりその都度開始される構成であってもよい。このような構成においても上記(1)〜(6)に準じた効果が得られるようになる。また、体形パラメータや骨格パラメータの異なる複数のシミュレーションが、各処理の1つの結果、例えば1つの前処理モデルや1つの相同モデルHMDに対して、より容易に実現可能になる。
In the above embodiment, a series of processes consisting of scan data processing, homologous model generation processing, statistical processing, simulation model generation processing, simulation model synthesis processing, and simulation model output processing is performed as a single request from the user terminal 1B. It was assumed that they were executed in order. By changing this, for example, a request for scan data processing may be different from a request for homologous model generation processing, statistical processing, simulation model generation processing, simulation model synthesis processing, and simulation model output processing. Furthermore, each of scan data processing, homologous model generation processing, statistical processing, simulation model generation processing, simulation model synthesis processing, and simulation model output processing is started each time by a request from the user terminal 1B corresponding to the processing. It may be a configuration. Even in such a configuration, the effects according to the above (1) to (6) can be obtained. In addition, a plurality of simulations with different body shape parameters and skeleton parameters can be more easily realized with respect to one result of each processing, for example, one preprocessing model and one homologous model HMD.

・上記実施形態では、三次元スキャンデータ142aに点群の座標データが含まれているか否かによって、利用者の識別子IDに紐付けられた相同モデルHMDに基づくシミュレーションと、標準モデルに基づくシミュレーションとが切り替えられる。これが変更されて、例えば利用者端末1Bからのリクエストによって、利用者の識別子IDに紐付けられた相同モデルHMDに基づくシミュレーションと、標準モデルに基づくシミュレーションとが切り替えられる構成であってもよい。   In the above embodiment, the simulation based on the homologous model HMD linked to the user identifier ID and the simulation based on the standard model depending on whether or not the coordinate data of the point group is included in the three-dimensional scan data 142a Is switched. For example, a configuration in which the simulation based on the homologous model HMD linked to the identifier ID of the user and the simulation based on the standard model are switched by a request from the user terminal 1B may be used.

・多変量解析に利用される標本は、人体の属性が共通する複数のシミュレーション対象HMpに限られず、例えば人体の属性が共通する相同モデルHMDであってもよい。つまり第1合成対象Ex1〜第3合成対象Ex3の少なくとも一つとシミュレーション対象HMpとが標本となる態様で多変量解析が行われる構成であってもよい。このような構成であれば、上記(1)〜(3)、(5)、(6)に準じた効果に加えて、シミュレーションモデル合成処理を割愛することができる。   A sample used for multivariate analysis is not limited to a plurality of simulation target HMp having the same human body attribute, and may be a homologous model HMD having the same human body attribute, for example. That is, the multivariate analysis may be performed in such a manner that at least one of the first synthesis target Ex1 to the third synthesis target Ex3 and the simulation target HMp are samples. With such a configuration, in addition to the effects according to the above (1) to (3), (5), and (6), the simulation model synthesis process can be omitted.

・上記実施形態では、利用者端末1Bから送信される標準モデルと該標準モデルに関する人体の属性とに基づいて、標準モデルデータベース24bが構築される。これを変更して、シミュレーションの開始に先立って、標準モデルと該標準モデルに関する人体の属性とが紐付けられる態様で、予め標準モデルデータベース24bが構築されている構成であってもよい。   In the above embodiment, the standard model database 24b is constructed based on the standard model transmitted from the user terminal 1B and the human body attributes related to the standard model. By changing this, prior to the start of simulation, the standard model database 24b may be configured in advance so that the standard model and the attributes of the human body related to the standard model are linked.

・上記実施形態では、基準相同モデルHMiが母集団に含まれるかたちで多変量解析が実行される。これを変更して、基準相同モデルHMiが母集団に含まれないかたちで多変量解析が実行されてもよい。つまり多変量解析の対象となる標本とは、人体の属性が利用者と共通する複数の相同モデルHMDであればよい。また、主成分値と体形パラメータとを標本とする重回帰処理も同じく、重回帰処理の対象となる標本とは、人体の属性が利用者と共通する複数の相同モデルHMDの主成分値、及び該相同モデルHMDに関する体形パラメータであればよい。   In the above embodiment, the multivariate analysis is executed in such a manner that the reference homology model HMi is included in the population. By changing this, the multivariate analysis may be executed in such a manner that the reference homology model HMi is not included in the population. That is, the sample to be subjected to the multivariate analysis may be a plurality of homologous models HMD having human body attributes common to the user. Similarly, the multiple regression process using the principal component value and the body shape parameter as a sample is a sample to be subjected to the multiple regression process, which is a principal component value of a plurality of homologous models HMD whose human body attributes are common to the user, and Any body parameters relating to the homologous model HMD may be used.

・上記実施形態では、多変量解析の一例として主成分分析が用いられる構成であるが、これに限らず、例えば多変量解析の一例として因子分析やクラスター分析が用いられる構成であってもよい。   In the above embodiment, the principal component analysis is used as an example of multivariate analysis. However, the present invention is not limited to this. For example, factor analysis or cluster analysis may be used as an example of multivariate analysis.

・上記実施形態では、モデル化対象物が人体であることを前提としたが、これに限らずモデル化対象物とは、ペット等の飼育動物であってもよい。つまり三次元形状データが取得可能であって、該三次元形状データから基準三次元モデルが生成可能な対象物であればよい。   In the above embodiment, it is assumed that the modeled object is a human body, but the present invention is not limited to this, and the modeled object may be a domestic animal such as a pet. That is, any object can be used as long as it can acquire 3D shape data and can generate a reference 3D model from the 3D shape data.

A,B,C…座標軸、S,T,U…主成分軸、A…固有ベクトル行列、A…相関行列、BD…関節位置データ、C,C,C…頂点座標、F,F…ポリゴン面、K,K…ポリゴン頂点、NT…通信ネットワーク、Pi,P…主成分値、T,T
,T…変位量、Bi1,Bih…初期値、Bp1,Bph…目標値、Ex1…第1合成対象、Ex2…第2合成対象、Ex3…第3合成対象、HMp…シミュレーション対象、HMs…シミュレーションモデル、Ka,Ka,Kb,Kb,Ki,Ki,Ks,Ks…ポリゴン座標、PC1…非相関体形パラメータ、PC2…基準相関体形パラメータ、PC3…偏相関体形パラメータ、Pi1,Pij…初期主成分値、Pp1,Ppj…目標主成分値、1A…体形モデル生成サーバ、1B…利用者端末、11…データ処理部、12…送受信処理部、13…入力処理部、13a…三次元スキャナー、14…記憶部、14a…初期モデル設定データ、14b…ランドマークデータ、14c…目標体形モデルデータ、14d…利用者プログラム、15…体形モデル出力処理部、21…モデル生成処理制御部、22…送受信処理部、23…データ処理部、23a…スキャンデータ処理部、23b…相同モデル生成部、23c…統計処理部、23d…モデル生成部、23e…相関付け判定部、23f…骨格固定判定部、24a…前処理モデルデータベース、24b…標準モデルデータベース、24c…相同モデルデータベース、24d…統計処理結果データベース、24e…体形モデルデータベース、24p…シミュレーションプログラム、142a…三次元スキャンデータ、142c…目標体形パラメータデータ、143a…付帯データ、143c…相関選択データ、144c…骨格パラメータデータ、242c…体形座標データ。
A, B, C ... coordinate axes, S, T, U ... principal component axes, A 1 ... eigenvector matrix, A 2 ... correlation matrix, BD ... joint position data, C 1 , C i , C n ... vertex coordinates, F 1 , F m ... polygon surface, K i , Kn ... polygon vertex, NT ... communication network, Pi, P j ... principal component values, T 1 , T 5
, T n ... displacement amount, B i1 , B ih ... initial value, B p1 , B ph ... target value, Ex1 ... first synthesis target, Ex2 ... second synthesis target, Ex3 ... third synthesis target, HMp ... simulation target , HMs ... simulation model, Ka 1 , Ka 5 , Kb 1 , Kb 5 , Ki 1 , Ki 5 , Ks 1 , Ks 5 ... polygon coordinates, PC1 ... uncorrelated body shape parameter, PC2 ... reference correlator body shape parameter, PC3 ... bias Correlated body parameters, P i1 , P ij ... initial principal component values, P p1 , P pj ... target principal component values, 1A ... body shape model generation server, 1B ... user terminal, 11 ... data processing unit, 12 ... transmission / reception processing unit , 13 ... input processing unit, 13a ... three-dimensional scanner, 14 ... storage unit, 14a ... initial model setting data, 14b ... landmark data, 14c ... target body model 14d ... user program, 15 ... body model output processing unit, 21 ... model generation processing control unit, 22 ... transmission / reception processing unit, 23 ... data processing unit, 23a ... scan data processing unit, 23b ... homologous model generation unit, 23c ... Statistical processing unit, 23d ... Model generation unit, 23e ... Correlation determination unit, 23f ... Skeletal fixation determination unit, 24a ... Pre-processing model database, 24b ... Standard model database, 24c ... Homologous model database, 24d ... Statistical processing result Database, 24e ... body model database, 24p ... simulation program, 142a ... three-dimensional scan data, 142c ... target body parameter data, 143a ... incidental data, 143c ... correlation selection data, 144c ... skeletal parameter data, 242c ... body coordinate data.

Claims (12)

複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記基準三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶する記憶部と、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算する相関演算部と、
前記相関演算部が演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶部が記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元モデルを生成するモデル生成部と
を備える三次元形状モデル生成装置であって、
前記モデル生成部は、
前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成する
ことを特徴とする三次元形状モデル生成装置。
A feature quantity extraction unit that generates a reference three-dimensional model from three-dimensional shape data of a plurality of modeling objects and extracts a plurality of feature quantities by multivariate analysis of the plurality of reference three-dimensional models;
A storage unit that stores values of physical quantities measurable by the modeled object and values of the plurality of feature values of the reference three-dimensional model of the modeled object in association with the reference three-dimensional model When,
A correlation calculation unit that calculates a correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the physical amount associated with the reference three-dimensional model;
The value of the plurality of feature values is calculated from the input value of the physical quantity based on the relative relationship calculated by the correlation calculation unit, and the value of the plurality of feature values calculated based on the data stored in the storage unit A three-dimensional shape model generation device comprising a model generation unit for generating a new three-dimensional model from
The model generation unit
The difference between the initial three-dimensional model generated using the initial value for the input value and the target three-dimensional model generated using the target value for the input value is used as a reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity. A three-dimensional shape model generation device characterized by generating a new three-dimensional model by adding.
前記記憶部が、
前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶し、
前記相関演算部が、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算し、
前記モデル生成部が、
前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の三次元形状モデル生成装置。
The storage unit
Storing a plurality of physical quantity values for each of the modeling objects;
The correlation calculation unit is
The correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical amounts associated with the reference three-dimensional model is calculated, and further, the values of the plurality of physical amounts are calculated. Calculate the correlation,
The model generation unit
Based on the correlation between the plurality of physical quantities, calculates a value of another physical quantity different from the physical quantity from the input value of the physical quantity, and uses the value of the other physical quantity and the input value of the physical quantity as a result of the calculation. The three-dimensional shape model generation apparatus according to claim 1, wherein a new three-dimensional model is generated.
前記記憶部が、
関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶し、
前記相関演算部が、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、
前記モデル生成部が、
前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理量の目標値から前記目標三次元モデルを生成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の三次元形状モデル生成装置。
The storage unit
Storing values of a plurality of physical quantities including a length between joints for each modeling object;
The correlation calculation unit is
Calculating a correlation between the values of the plurality of feature quantities associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical quantities associated with the reference three-dimensional model;
The model generation unit
Generating the initial three-dimensional model from the initial values of the plurality of physical quantities, and generating the target three-dimensional model from the target values of the plurality of physical quantities in which the length between the joints is the same value as the initial value. The three-dimensional shape model generation apparatus according to claim 1 or 2.
複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出し、
前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記基準三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶し、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算し、
前記演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元
モデルを生成する三次元形状モデル生成方法であって、
前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成する
ことを特徴とする三次元形状モデル生成方法。
Generating a reference three-dimensional model from three-dimensional shape data of a plurality of modeling objects, and extracting a plurality of features by multivariate analysis of the plurality of reference three-dimensional models;
A physical quantity value measurable by the modeled object and a plurality of feature value values of the reference three-dimensional model of the modeled object are stored in association with the reference three-dimensional model;
Calculating a correlation between the values of the plurality of feature quantities associated with the reference three-dimensional model and the values of the physical quantities associated with the reference three-dimensional model;
A value of the plurality of feature values is calculated from the input value of the physical quantity based on the calculated relative relationship, and a new three-dimensional model is calculated from the value of the calculated feature value based on the stored data. A three-dimensional shape model generation method for generating,
The difference between the initial three-dimensional model generated using the initial value for the input value and the target three-dimensional model generated using the target value for the input value is used as a reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity. A method for generating a three-dimensional shape model, wherein a new three-dimensional model is generated by adding the three-dimensional model.
前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶し、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算し、
前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成する
ことを特徴とする請求項4に記載の三次元形状モデル生成方法。
Storing a plurality of physical quantity values for each of the modeling objects;
The correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical amounts associated with the reference three-dimensional model is calculated, and further, the values of the plurality of physical amounts are calculated. Calculate the correlation,
Based on the correlation between the plurality of physical quantities, calculates a value of another physical quantity different from the physical quantity from the input value of the physical quantity, and uses the value of the other physical quantity and the input value of the physical quantity as a result of the calculation. The three-dimensional shape model generation method according to claim 4, wherein a new three-dimensional model is generated.
関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶し、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、
前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理量の目標値から前記目標三次元モデルを生成する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の三次元形状モデル生成方法。
Storing values of a plurality of physical quantities including a length between joints for each modeling object;
Calculating a correlation between the values of the plurality of feature quantities associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical quantities associated with the reference three-dimensional model;
Generating the initial three-dimensional model from the initial values of the plurality of physical quantities, and generating the target three-dimensional model from the target values of the plurality of physical quantities in which the length between the joints is the same value as the initial value. The three-dimensional shape model generation method according to claim 4 or 5.
コンピュータを、
複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出する特徴量抽出部、
前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶する記憶部、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算する相関演算部、
前記相関演算部が演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶部が記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元モデルを生成するモデル生成部
として機能させる三次元形状モデル生成プログラムであって、
前記モデル生成部を、
前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成する生成部として機能させる
ことを特徴とする三次元形状モデル生成プログラム。
Computer
A feature amount extraction unit that generates a reference three-dimensional model from three-dimensional shape data of a plurality of modeling objects and extracts a plurality of feature amounts by multivariate analysis of the plurality of reference three-dimensional models;
A storage unit that stores a value of a physical quantity measurable by the modeled object and a value of the plurality of feature values of the three-dimensional model of the modeled object in association with the reference three-dimensional model;
A correlation calculation unit for calculating a correlation between the values of the plurality of feature quantities associated with the reference three-dimensional model and the values of the physical quantities associated with the reference three-dimensional model;
The value of the plurality of feature values is calculated from the input value of the physical quantity based on the relative relationship calculated by the correlation calculation unit, and the value of the plurality of feature values calculated based on the data stored in the storage unit A 3D shape model generation program that functions as a model generation unit that generates a new 3D model from
The model generator is
The difference between the initial three-dimensional model generated using the initial value for the input value and the target three-dimensional model generated using the target value for the input value is used as a reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity. A program for generating a three-dimensional shape model, which is added to function as a generation unit that generates a new three-dimensional model.
前記記憶部を、
前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶する記憶部として機能させて、
前記相関演算部を、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算する演算部として機能させて、
前記モデル生成部を、
前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成する生成部として機能させる
ことを特徴とする請求項7に記載の三次元形状モデル生成プログラム。
The storage unit
By functioning as a storage unit that stores a plurality of physical quantity values for each modeled object,
The correlation calculation unit is
The correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical amounts associated with the reference three-dimensional model is calculated, and further, the values of the plurality of physical amounts are calculated. Let it function as a calculation unit that calculates the correlation,
The model generator is
Based on the correlation between the plurality of physical quantities, calculates a value of another physical quantity different from the physical quantity from the input value of the physical quantity, and uses the value of the other physical quantity and the input value of the physical quantity as a result of the calculation. The three-dimensional shape model generation program according to claim 7, wherein the program functions as a generation unit that generates a new three-dimensional model.
前記記憶部を、
関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶する記憶部として機能させて、
前記相関演算部を、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算する演算部として機能させて、
前記モデル生成部を、
前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理量の目標値から前記目標三次元モデルを生成する生成部として機能させる
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の三次元形状モデル生成プログラム。
The storage unit
Function as a storage unit that stores a plurality of physical quantity values including the length between joints for each modeled object;
The correlation calculation unit is
Function as a calculation unit that calculates the correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical amounts associated with the reference three-dimensional model;
The model generator is
Generating the initial three-dimensional model from the initial values of the plurality of physical quantities and generating the target three-dimensional model from the target values of the plurality of physical quantities in which the length between the joints is the same as the initial value The three-dimensional shape model generation program according to claim 7 or 8, wherein the three-dimensional shape model generation program according to claim 7 or 8 is used.
ネットワークを介して接続された三次元形状モデル生成装置と端末装置とを備える三次元形状モデル生成システムであって、
前記三次元形状モデル生成装置は、
複数のモデル化対象物の三次元形状データから基準三次元モデルを生成して複数の前記基準三次元モデルの多変量解析によって複数の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記モデル化対象物で測定可能な物理量の値と、該モデル化対象物の前記基準三次元モデルが有する前記複数の特徴量の値とを、該基準三次元モデルに対応付けて記憶する記憶部と、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記物理量の値との相関を演算する相関演算部と、
前記相関演算部が演算した相対関係に基づいて前記物理量の入力値から前記複数の特徴量の値を演算して、前記記憶部が記憶したデータに基づいて該演算した前記複数の特徴量の値から新たな三次元モデルを生成するモデル生成部とを備え、
前記モデル生成部が、
前記入力値に初期値を用いて生成した初期三次元モデルと、前記入力値に目標値を用いて生成した目標三次元モデルとの差分を、前記物理量の初期値に対応する基準三次元モデルに加えることによって更に新たな三次元モデルを生成し、
前記端末装置は、
前記物理量の入力値と、該入力値に対応する三次元形状データとを前記三次元形状モデル生成装置に送信する送信部と、
前記モデル生成部で生成された三次元モデルを前記三次元形状モデル生成装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信した三次元モデルを出力する出力部とを備える
ことを特徴とする三次元形状モデル生成システム。
A three-dimensional shape model generation system comprising a three-dimensional shape model generation device and a terminal device connected via a network,
The three-dimensional shape model generation device includes:
A feature quantity extraction unit that generates a reference three-dimensional model from three-dimensional shape data of a plurality of modeling objects and extracts a plurality of feature quantities by multivariate analysis of the plurality of reference three-dimensional models;
A storage unit that stores values of physical quantities measurable by the modeled object and values of the plurality of feature values of the reference three-dimensional model of the modeled object in association with the reference three-dimensional model When,
A correlation calculation unit that calculates a correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the physical amount associated with the reference three-dimensional model;
The value of the plurality of feature values is calculated from the input value of the physical quantity based on the relative relationship calculated by the correlation calculation unit, and the value of the plurality of feature values calculated based on the data stored in the storage unit And a model generation unit for generating a new three-dimensional model from
The model generation unit
The difference between the initial three-dimensional model generated using the initial value for the input value and the target three-dimensional model generated using the target value for the input value is used as a reference three-dimensional model corresponding to the initial value of the physical quantity. To create a new 3D model by adding
The terminal device
A transmission unit that transmits the input value of the physical quantity and the three-dimensional shape data corresponding to the input value to the three-dimensional shape model generation device;
A receiving unit that receives the three-dimensional model generated by the model generating unit from the three-dimensional shape model generating device;
An output unit that outputs a three-dimensional model received by the receiving unit.
前記記憶部が、
前記モデル化対象物ごとに複数の物理量の値を記憶し、
前記相関演算部が、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、更に前記複数の物理量の値の相関を演算し、
前記モデル生成部が、
前記複数の物理量の相関に基づいて前記物理量の入力値から該物理量とは異なる他の物理量の値を演算し、該演算の結果である前記他の物理量の値と前記物理量の入力値とを用いて新たな三次元モデルを生成する
ことを特徴とする請求項10に記載の三次元形状モデル生成システム。
The storage unit
Storing a plurality of physical quantity values for each of the modeling objects;
The correlation calculation unit is
The correlation between the values of the plurality of feature amounts associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical amounts associated with the reference three-dimensional model is calculated, and further, the values of the plurality of physical amounts are calculated. Calculate the correlation,
The model generation unit
Based on the correlation between the plurality of physical quantities, calculates a value of another physical quantity different from the physical quantity from the input value of the physical quantity, and uses the value of the other physical quantity and the input value of the physical quantity as a result of the calculation. A new three-dimensional model is generated. The three-dimensional shape model generation system according to claim 10.
前記記憶部が、
関節間の長さを含む複数の物理量の値を前記モデル化対象物ごとに記憶し、
前記相関演算部が、
前記基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の特徴量の値と、該基準三次元モデルに対応付けられた前記複数の物理量の値との相関を演算し、
前記モデル生成部が、
前記複数の物理量の初期値から前記初期三次元モデルを生成すると共に、前記関節間の長さを前記初期値と同じ値にした前記複数の物理量の目標値から前記目標三次元モデルを生成する
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の三次元形状モデル生成システム。
The storage unit
Storing values of a plurality of physical quantities including a length between joints for each modeling object;
The correlation calculation unit is
Calculating a correlation between the values of the plurality of feature quantities associated with the reference three-dimensional model and the values of the plurality of physical quantities associated with the reference three-dimensional model;
The model generation unit
Generating the initial three-dimensional model from the initial values of the plurality of physical quantities, and generating the target three-dimensional model from the target values of the plurality of physical quantities in which the length between the joints is the same value as the initial value. The three-dimensional shape model generation system according to claim 10 or 11.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103606187A (en) * 2013-11-08 2014-02-26 杭州电子科技大学 Human body three-dimensional scanning reconstruction apparatus and method
US10366533B2 (en) 2015-03-20 2019-07-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing device and image processing method
JP2020065229A (en) * 2018-10-19 2020-04-23 西日本電信電話株式会社 Video communication method, video communication device, and video communication program
JP2020112900A (en) * 2019-01-09 2020-07-27 裕樹 有光 Device associating depth image based on human body and composition value
JP2020127676A (en) * 2019-02-12 2020-08-27 株式会社タニタ Body shape data acquisition system and body shape data acquisition program
JP2021005384A (en) * 2018-02-20 2021-01-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Three-dimensional data distribution method and three-dimensional data distribution system
JP7067709B1 (en) 2022-02-28 2022-05-16 株式会社ワコール Programs, devices and methods for statistically analyzing skeleton-based body length from skin models
JP7395143B2 (en) 2019-09-09 2023-12-11 国立大学法人大阪大学 3D surface morphology evaluation method and 3D surface morphology evaluation system of human body using automatic 3D landmark recognition

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1049045A (en) * 1996-08-06 1998-02-20 Sekisui Chem Co Ltd Formation of human body model and device therefor, human body model
JP2000325142A (en) * 1999-05-19 2000-11-28 Shiseido Co Ltd Method and system for judging physical shape
JP2007000204A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd Face washing unit with body type measuring function
JP2007079718A (en) * 2005-09-12 2007-03-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Human body shape restoration device and method
JP2008171074A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Three-dimensional shape model generation device, three-dimensional shape model generation method, computer program, and three-dimensional model generation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1049045A (en) * 1996-08-06 1998-02-20 Sekisui Chem Co Ltd Formation of human body model and device therefor, human body model
JP2000325142A (en) * 1999-05-19 2000-11-28 Shiseido Co Ltd Method and system for judging physical shape
JP2007000204A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd Face washing unit with body type measuring function
JP2007079718A (en) * 2005-09-12 2007-03-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Human body shape restoration device and method
JP2008171074A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Three-dimensional shape model generation device, three-dimensional shape model generation method, computer program, and three-dimensional model generation system

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103606187A (en) * 2013-11-08 2014-02-26 杭州电子科技大学 Human body three-dimensional scanning reconstruction apparatus and method
US10366533B2 (en) 2015-03-20 2019-07-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing device and image processing method
JP2021005384A (en) * 2018-02-20 2021-01-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Three-dimensional data distribution method and three-dimensional data distribution system
JP7022905B2 (en) 2018-02-20 2022-02-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 3D data distribution method and 3D data distribution system
JP2020065229A (en) * 2018-10-19 2020-04-23 西日本電信電話株式会社 Video communication method, video communication device, and video communication program
JP2020112900A (en) * 2019-01-09 2020-07-27 裕樹 有光 Device associating depth image based on human body and composition value
JP2020127676A (en) * 2019-02-12 2020-08-27 株式会社タニタ Body shape data acquisition system and body shape data acquisition program
JP7330480B2 (en) 2019-02-12 2023-08-22 株式会社タニタ Body shape data acquisition system and body shape data acquisition program
JP7395143B2 (en) 2019-09-09 2023-12-11 国立大学法人大阪大学 3D surface morphology evaluation method and 3D surface morphology evaluation system of human body using automatic 3D landmark recognition
JP7067709B1 (en) 2022-02-28 2022-05-16 株式会社ワコール Programs, devices and methods for statistically analyzing skeleton-based body length from skin models
JP2023125703A (en) * 2022-02-28 2023-09-07 株式会社ワコール Program, apparatus and method for statistically analyzing body length based on skeleton from skin model

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