JP2852925B2 - 肉体的運動熟達教育用システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は肉体運動の熟達を教育するシステムに関係
し、且つ、より特別には時間、身体の部分位置、および
必要とされる器具の動きの共同作用が要求される肉体運
動を解析するシステムに関係する。該システムはスポー
ツおよびゲームのような数多くの活動における参加者の
熟達を改善する使用に関して、他の可能なる応用の中
で、適用され、ゴルフに特に利用可能である。 論考の背景 歴史を通して、生徒は肉体運動の熟達に先生を見守
り、且つ、まねをすることで遂行することを学んでい
る。例えばゴルフに関しては、プレーヤーは指導に関す
るゲームの最良演技者を観察する。職業人および素人一
様に彼等のゲームを助長するために選抜されたゴルフ演
技者のスイングを適当に解析する。しかしゴルフアーが
職業的先生から直接指導を受けても、彼自身の演技を実
際に見ることの演技者の不能はしばしば緩慢に低下し、
限られた改善を作用する。 フイルム、ビデオ機器、および瞬間現像写真術使用の
でこの問題を克服する試みが生徒の努力を先生と比較す
る影像の如きを生産するためのシステムを考案する写真
術の到来以来、なされて来た。幾つかのシステムが記述
された影像を生産するために提案された。これらは米国
特許のマコロフ（MoCollouph）等の第3,408,750、スニ
ード（Snead）の第3,353,282およびロバートソン（Robe
rtson）の第2,494,000等を含む。これらのシステムは有
用であるがある欠点を有する。マコロフは生徒の運動を
マスターイメージと比較するための適当なる位置に姿勢
をとつた生徒によつて作られたマスターイメージの投射
を必要とする。スニードは生徒の運動を比較するための
鏡上の先生の影像の投射を必要とする。ロバートソンは
生徒の運動を比較するための職業的ゴルフアの影像を表
示する。 三重大問題はこれらのシステムの型式を常に悩まして
来た。第１問題は影像提供がなされた媒体を含む。代表
的なビデオカメラ又はフイルムカメラは肉体運動の熟達
を遂行中の参加者による高速運動が視覚的説明を不可能
にする絵のにじみを生ずるような長い露出時間を有す
る。第２には、重ね合わせ又はビデオ影像上の重ね書き
情報に対する不能がこの提供の型式を苛酷に制限した。
第３は、生徒と先生のモデルの異つた身体特徴に基く不
適当な比較である。例えば、身長５′３″の生徒と身長
６′３″の先生を比較することである。ゴルフのスイン
グは生徒と先生間で肉体的に相違し、生徒にその熟達習
得のため該相違を補償するべき原因となる。これはその
熟達の習得に複雑性を増加する。 技術の進歩は第１および第２の問題を解決した。新規
の固体化技術いわゆるソリツドステート技術は今やビデ
オテープ上に高速運動を捕捉して見受けられるにじみの
問題を除去する高速シヤツタービデオカメラを提供す
る。新規のコンピユータ影像発生機器は今やビデオ重ね
合わせに利用可能となつた。 しかし、最も重大な問題は提供される結果の型式に関
係した。先のシステムは演技者のビデオの動きに情報を
重ね合わせる試みをなしたが、その情報は満足な結果を
成し遂げるために演技者に対して固有なものでなければ
ならない。用いられた重ね合わせ情報システムの通常の
型式は、先生によつて一連の位置が記録される一方、そ
の位置に設定される生徒、又は要求された熟達を演技す
る先生を自身を比較する生徒のいずれかで構成された。
両方の場合は生徒よりの不満足な演技の結果になつた。
一つの問題は生徒が自分の形、重量、およびサイズでは
ない先生の影像と比較せねばならないことである。生徒
と先生間の異る肉体的寸法は異つたスイングの結果とな
る。かくて、生徒はりんごとオレンジとが異つているは
ずのスイングの比較を余儀なくされる。別の問題は先生
は必ずしも肉体運動の熟達をすぐれて演技する能力を有
していないことにある。生徒が先生と同じ肉体的特徴を
有するであろうことと先生が完全なスイングを有したこ
ととは非常にあり得べきことではないので先のシステム
は効果的でないと見なされた。 この問題は高速汎用コンピユータの到来および最近の
生体力学科学の進歩で解析された。生体力学とコンピユ
ータの結合は人間の運動のコンピユータモデル作成に対
して近年道を開いた。 多部分骨格系より全人間化モデルにわたる複雑なモデ
ルが今や可能である。コンピユータモデルで人間の運動
を表現するための制限はモデルを描くに必要とされる時
間とコンピユータの力に存在する。主なる生体力学問題
は演技比較のために適切なコンピユータモデルを発生す
ることに関する。いずれの価値ある比較がなされるべき
であるか重大な２必要事項が存在する。第１の必要事項
はコンピユータ発生のモデルは比較されるべき人間の演
技に対してより優位であらねばならない。第２の必要事
項はコンピユータ発生の演技は人間能力の到達範囲内で
あることである。コンピユータは人間の身体の肉体的制
限でしばられないから、人間の匹敵出来ない離れ業を演
ずる創造を有することが出来る。50フイート長のジヤン
プ、30フイート高さのジヤンプ、何でも、コンピユータ
発生の演技は制限が設定されなければ、可能である。 この問題に関する解決は生徒と同じ肉体的特徴の演技
者を、優位の運動姿態を持たせ、しかし、人間の能力範
囲に抑制して、発生することである。これをなすに唯一
の処理はコンピユータとグラフイツク技術を用いてこの
モデル演技者を創造することである。この手段を用いる
ことは数多くの問題の解決を要する。先づ、簡単化され
た身体の表現は効果的に比較するため事実の身体位置を
充分に描くことが出来ないのでコンピユータ発生の演技
の視覚品質が関連する。この問題は次第に度を増して複
雑化する人体表現能力の発達で解決される。 発明の概要 本発明の幾つかの目的の中で関係者の特有な肉体的特
徴を有するモデルを提供することによつて肉体的運動の
熟達を生徒に教育するシステムの用意であることは注目
される；このようなシステムにおいては生徒がコンピユ
ータ発生の優れた演技者と自分の運動を比較出来るよう
に生徒の実際の運動の上にコンピユータ発生のモデルが
重ね合わされる。 この発明の別の目的は肉体運動の熟達のより優位の演
技能力のコンピユータ発生モデルを人間の運動能力内に
抑制して提供することである。 また他の本発明の目的としては生徒の肉体運動の活動
位置をコンピユータ発生の優位演技と、実時間で適宜比
較して、オンライン教育工程を提供することである。 肉体運動の熟達を遂行する活動を通じて、生徒の実際
のビデオ演技上にコンピユータ発生の優位モデル演技を
重ね合わせるビデオ演技重ね合わせ処理を提供すること
は本発明の別の一目的である。 この発明の別の目的は他人による評価および審査のた
めに、生徒のハードコピーのビデオ演技を提供すること
である。その他、同様に、本発明の他の目的や利点特徴
のいろいろがこれから先にそれぞれ明かにされます。 一般的に、生徒に肉体的運動の熟達を教育する発明の
一形態はその熟達をなすべく切望する生徒の生徒代表の
活動の動く絵をビデオ表示上に投射することを含む。同
様な熟達をなすモデルの活動は同じビデオ表示上に同時
に投射され、且つ、生徒の影像上に重ね合わされる。モ
デルは生徒のサイズや形状の如き、正確な肉体的特徴を
含む。生徒はモデルの活動と生徒の影像とを、生徒に肉
体運動の熟達を教育するモデルの動作に一致するべく生
徒の動作を訂正するために、比較する。モデルはコンピ
ユータで発生され、且つ、該熟達の重要な演技姿態の統
計的認識を用いて強調された、該熟達を演技する演技者
の多数の複合平均運動を含む。演技者の多数は該熟達の
優位演技の能力のある選抜された演技者の一揃いを含
む。 コンピユータ発生のモデルは肉体的運動の熟達を演技
する各々の選抜された演技者の三元運動姿態の位置的フ
レームの多数を発生することによつて決定される。位置
的フレームの数は各々のフレームが各々の選抜された演
技者に関する等価運動位置に対するようなものとして標
準化される。等価フレームに関する運動姿態は平均モデ
ルの平均運動姿態を生ずることに関して共に平均化され
る。選抜された演技者の元の三元運動姿態はそれから平
均モデルに適寸法される。選抜された演技者の適寸法さ
れた運動姿態はそらから選抜されたモデルに生ずるため
に共に平均化される。肉体的運動の熟達を優位に演技す
る傾向はそれから選抜された演技者の運動姿態中で統計
的に識別される。該傾向は優位の選抜されたモデルを発
生するために選抜されたモデルの運動姿態中に強調され
る。該優位演技モデルは個別化された優位演技モデルを
創造するために生徒へ適寸法される。個別化された優位
演技モデルはそれからこれと生徒の結果を比較するため
に生徒のビデオ活動上に重ね合わされる。 本発明はモデルの表示された肉体活動と同時に先生に
よつて与えられる口頭的指導を、より広い応用面とし
て、許容する。モデルは生徒にモデルの位置と二重なる
よう定位置に姿勢をとらされる。 本発明のシステムにおける処理工程はまた、複雑な37
部分の骨格構造より、肉、骨、および衣服を含む全姿態
モデルまですべてにわたるコンピユータ発生のモデルを
使用する能力を提供する。応用者はコンピユータ発生の
モデルを構築するために優秀な演技者の多数を用いるべ
きであることを又、理解する。この手段で、優秀な演技
を生ずる選抜された演技者の統計的多数によつて用いら
れる共通傾向が認識される。 本発明の一型式で一般的に又、一システムが生徒の影
像上に重ね合わされたコンピユータ発生のモデルを生産
し、且つ、表示することに関して、提供される。このシ
ステムでは、少くとも一台のビデオカメラが生徒の様々
な景観を供給するため、および該熟達を演技するべく試
みる生徒の運動を表現するビデオ信号を発生するために
設定される。デコードする手段は影像処理手段に入力を
もたらすため、該ビデオ信号をコンピユータ発生の画素
影像型式に変換する。コンピユータ手段はモデルを発生
し、且つ、優位演技モデルの影像による影像処理を提供
する。影像処理手段は該熟達をなす優位演技モデルに生
徒の運動を同時に適合させる。影像処理手段は生徒の運
動をモデルの運動に比較するために、生徒の運動姿態上
に重ね合わされた優位演技モデルの運動の画素影像表現
を発生する。 図解的実施例の詳細な説明 A. 概説 一般的に図面を参照して、熟達を完遂するべく熱望す
る生徒の一生徒代表の行動に関する第１運行画像をビデ
オ表示に投射する本発明の一形式のシステムが図解され
ている。同様な熟達を完遂する優位演技モデルであつ
て、コンピユータで発生された演技が、同一ビデオ表示
上に同時に第２運行画像が投射される。先生の助力で、
該モデルの運動と関連して同時に生徒の運動が訂正され
るよう、生徒は自分の演技とモデルの演技とを比較す
る。 一方においてさらに広範な応用面が考えられ、コンピ
ユータで発生されたモデル即ち優位演技モデルは選抜さ
れた演技の多数よりなる平均運転姿態から生産される。
該モデルはさらに優位演技を生産すべき統計的傾向を用
いて増位される。モデルはそれから生徒の正確な物理的
寸法に対して分類される。 一方において本発明はここにゴルフに関する特殊引用
で説明されているが、本発明によるシステムがゴルフの
みならず数多くの他の筋肉運動やあるいは物理的熟達を
生徒に教えるために使用されることが本説明のもとに理
解される。これらはランニング、野球ピツチング、野球
打撃、トラツクとフイールドイベント及び数多くの他の
スポーツ演技を含むが、これらのみではない。 先生は生徒が筋肉運動熟達を遂行するための欠点を注
意し訂正する熟練を有する人物であらねばならない。た
とえば先生は生徒のより良き成績に効果あらしむるべく
スイングを訂正し、且つ、生徒のスイングを吟味するべ
く能力のあるゴルフのプロであり得る。 生徒なる語は筋肉運動又は物理的教課を遂行してその
熟達を改良し又は成就するべく設定された個人について
引用する。 筋肉運動教課は、野球バツト又はゴルフクラブをスイ
ングするようなかかる器具を用いる複合運動を含み得
る。 選抜された演技者なる語は筋肉運動熟達を卓越して遂
行の出来る演技者に対して用いる。選抜された演技者の
多数はコンピユータ発生モデルの運動姿態を計算するた
めに用いられる。選抜された演技者の多数は個々の選抜
された演技者が表示する貧弱な姿態の少数を除去するに
役立つ。何故ならばエラー分散と同様にエラーが少数パ
ーセントなる理由による。たとえば優位ゴルフモデルを
決定するに当つては、PGAゴルフ職業人の画定された数
が優位ゴルフモデルを決定するために用いられる。応用
者は50PGAゴルフ職業人が許容出来る選抜されたモデル
を発生することが解る。たとえばゴルフモデルに含まれ
た50PGAゴルフ職業人で、そのグループの多数はバツク
スイングの間、適当なる手姿態を例示する。従つて、こ
の運動に関する代表的傾向として該手段を許諾すること
によつて、適当なる運動姿態の多数が少数貧弱姿態を克
服するだろう。 規準化された演技モデル即ち選抜されたモデルは、選
抜された演技者の画定された数より決定されたコンピユ
ータ発生モデルを参照する。選抜されたモデルは各々の
選抜された演技者の運動姿態から発生される。選抜され
たモデルはより少い競合演技を有する者と同様にお互い
に選抜された演技者の運動姿態を比較することによつて
改良される。この有意義な演技傾向に対するアプローチ
は優秀な選抜された演技者はより優れた結果を成就する
傾向へ移動する方針と同様に有意義に識別される。簡単
な例は優秀なゴルフアーがボールインパクトでより劣る
熟練ゴルフアーに比較してより高いクラブスピードを生
ずる傾向である。より少い証拠となる例は優秀なゴルフ
アーがより劣る熟練成績者に比較してボールインパクト
でより低い手速度を生ずる傾向である。これらの両傾向
は生体機構的に正当化されるが、しかし、より重要なる
ことは、これらの傾向は選抜されたモデル内へ構築され
ることである。終局生産品は人間限界を有するが、しか
し、各々の運動姿態中の優秀演技者のすべての最善に関
する限界を押し進める選抜されたモデルである。 個々の演技モデルは生徒と比較されるべき、コンピユ
ータ発生優秀演技モデルであつて、生徒の正確な仕様に
対して構築されたものである。この必要事項は５フイー
ト11インチ、160ポンドのゴルフモデルと５フイート１
インチ、240ポンドの生徒とを比較する場合、明らかに
なる。ビデオ上で、選抜されたモデルは生徒の広いフレ
ームの中側に用意におさまつて、すべて生産的比較を不
可能にし、より高く位置する。生徒はどの大きい等級に
対しても物理的に変えられないから、該選抜されたモデ
ルは該演技者の正確な仕様に対して適合される。この個
々の成績モデルは特殊運動に対してより不完全な身体の
タイプで与えられる可能なる最高レベルにおいてモデル
が遂行出来るよう、器具を適用し、モデルのバランスを
維持することを含む。 本システムは第１〜19図に説明される如く、個々の演
技モデルの発生とオンライン教育及び演技のビデオ重ね
合わせ表示を含む。個々の演技モデルの発生は個人即ち
生徒の３次元身体位置を入力することで開始する。映像
は本例においてはビデオカメラ12と14の２台によつて提
供され、これらのカメラは生徒８の必要なる３直交軸、
即ち各々の身体部分に関する高さ、巾及び奥行を供給す
るべく位置されている。たとえ只２台のカメラが図示さ
れていても、カメラの数は如何様にも変えることが出来
る。生徒は生徒８の身体部分のすべてが見えるようにカ
メラの前に立つ。各々の映像はビデオレコーダー16と18
に各々記憶され、即座に処理するか又は後刻に処置する
よう使用される。応用者は最小29部分骨格構成が成績者
の身体の正確な描出をなすことが判る。身体部分は、つ
ま先、かかと、足首、膝、尻、腸骨、肩、ひぢ、手首、
手、耳、鼻及び脊椎部分を含む。特別熟練は補足的身体
部分即ち器具識別の追加を必要とする。 個々の演技モデルが構築されると、生徒８のビデオデ
ータが１レコーダにコンピユータ20のビデオ部分中の時
間で入力される。この実行のために複合ビデオ信号（NT
SC又は等価）が標準NTSC−RGB変換器22を用いてコンピ
ユータ発生様式（RGB）の主色彩成分に変換される。ビ
デオ映像はコンピユータモニタ24に設定され生徒89身体
部分の部位が指示器即ちカーソルを用いてイメージプロ
セツサー34上にデイジタル化されることを許容する。結
果はコンピユータマスストレージ36へ送られる。両方の
画像処理されると個々の演技モデルはコンピユータ20に
よつて発生されたコンピユータとなる。 かつて個々の演技モデルが発生されると、２教育処理
工程は物理的熟練を生徒に教えるために用いられる。シ
ステムはオンライン器具又はビデオ（ハードコピー）表
示器具としていずれかに用いることが出来る。 オンライン教育処理は教育に必要とされる最良位置へ
ビデオカメラを設定することで開始する。只１台のカメ
ラが必要とされるが、しかし、２又はそれ以外の如何な
る台数でも可能である。カメラはコンピユータの表示プ
ログラムがいずれの景観の結果となるモデルを回転出来
るので、どこでも設定することが出来る。生徒の演技と
個々の演技モデルを即刻比較を許容するべく選択された
カメラからのビデオはコンピユータ使用可能の様式に変
換されてコンピユータモニタ25とモニタ24上に表示され
る。コンピユータはそれから前に生成された個々のモデ
ルを召集し個々の演技モデルを生徒の上辺に重ね合わせ
る。 他のいずれの位置又は個々のモデルの運動は演技中の
相違又は類似性を示すために重ね合わすことが出来る。
静止している位置で、セツトアツプ即ちゴルフの開始位
置の如きにおいては、生徒又は先生は相違を見、且つ、
即座に変化をすることが出来る。動いている間、到達さ
れる位置に生徒はその位置の“知覚”をあらわに示す静
止している位置に設定されることが出来る。この点に関
する知覚は精神的印象又は筋肉運動の画像として限定さ
れ得る。又、生徒は先生が選んだ位置へ到達したか否か
を決定するため、コンピユータモニターを見ている間、
その活動演技を遂行出来る。いずれの時でもビデオ映像
はモデルが同時刻に適当なる位置へスイツチする間、他
の景観へスイツチすることが出来る。 運動が余りにも早く又は教育課程が記憶される場合
は、コンピユータからの結果はテープ上に記憶される。
これは映像をビデオ様式（RGB−NTSC）に変換すること
及び映像を記録することを含む。その結果はそれからビ
デオ重ね合わせ処理され即刻見られ又は後刻検査のため
の記憶処理がなされる。 オンライン教育処理は授業のゴールへの適合性の即刻
照査に関する附加された利点で現存する正常教育状況を
許容する。 この発明の実際の演習では、この処理は効果的且つ能
率的であると立証される。 第２処理は生徒の成績のハードコピーを重ね合わされ
た個々の演技モデルで生産することを含む。この処理は
活動を遂行する生徒についてビデオレコーダ（16又は1
8）の内の１台でビデオレコードすることで開始され
る。ゴルフの例では生徒はクラブをボールを打つべく意
図してスイングするであろう。各々の景観はそれから別
個のコンピユータ様式（NTSC−RGB）へ変換され、且
つ、コンピユータモニタ24上に表示される。活動のスタ
ート（又はどこでもよい）から始まつて、テープは低速
で録画再生され、同一運動を遂行する間トツプに重ね合
わせられた個々の演技モデルと共にプレイバツクされ
る。かくてモデルは単純な課程の活動中のいずれの点で
も比較をなし、生徒と共に演技する。 この課程を完成するために、コンピユータは個々の演
技モデルを採用し、且つ、生徒の同様相対位置を有する
モデル位置に整合する。これは生徒の活動のタイミング
を入力することによつてなされる。コンピユータはそれ
からモデルタイミングを生徒のタイミングに整合させ、
正しい時間にその演技に関するビデオレコードのトツプ
に適切なるモデル位置を重ね合わせる。この結果を記憶
するために、コンピユータビデオ結果はビデオ様式（RG
B−NTSC）に変換戻されて記憶される。この成績の追加
的景観、ビデオ重ね合わせ応用の繰返し応用もしくは他
の演技、又はオンライン教育応用の使用は可能である。 B. ハードウエアの説明 第１図はより特別に参照して、そこには動作し得る位
置に配置されたゴルフ教育システムの構成要素が示され
ている。このシステムはクラブ32を持つ生徒８によつて
打撃されるように位置されたゴルフボール28をテイー38
上に保持するためのドライビングプラツトホームを含
む。ビデオカメラ14はドライビングプラツトホーム上に
立つている生徒８の正面顔部分をレコードする。カメラ
14は生徒８の正面像を記録するビデオテープレコーダ18
へ電気的パルスを通過させる。他のビデオカメラ12は生
徒がドライビングプラツトホーム26上に立つている時の
その側面像をレコードする。カメラ12はゴルフ生徒８の
側面像を記録するビデオテープレコーダ16へ電気的パル
スを通過させる。多数のカメラを用いることが可能であ
るが、しかしながら生徒はゴルフスイングを適当に解析
するには２台のカメラで充分であることが判る。 生徒８の身体部分を３次元にデイジタル化するために
は、高さ、巾および奥行の必要なる三直交軸を供給する
べく設定された２台のビデオカメラが必要となる。生徒
が次々に２瞬間位置をとるとすると１台のカメラが使用
され得る。かつて、生徒８の身体及びその部分がイメー
ジプロセツサー34のポインターを用いてデイジタル化さ
れた結果においては１台のカメラのみがオンライン教育
又はビデオ演技重ね合わせのために必要とされる。単一
のカメラは教育用モニタ32又はモニタ25を見る先生及び
生徒によつて希望されるいずれの景観に対しても位置設
定出来る。 本発明の実施に用いられるビデオカメラは長時間露出
の標準管球型式ビデオカメラの有する問題を避けるため
にソリツドステートのシヤツターされたビデオカメラを
使用している。前の管球型式ビデオカメラは生徒８のい
ずれの高速運動に対しても画像にじみを発生する。ゴル
フスイングによつて生ぜられる高速運動は代表的ビデオ
カメラで見られる該にじみ問題なしにビデオテープ上に
高速運動を捕捉することが出来るビデオカメラを必要と
する。のぞましくは、ビデオカメラはゴルフアーの運動
を１秒間に60像捕捉出来るものが良い。追加的には、使
用されるビデオカメラは、のぞましくは管球型式ビデオ
カメラのおくれ特性を示さないものがよい。本発明の実
施に使用されるビデオカメラはカラーであつて、キシビ
オン（XIBION）電子株式会社製シヤツターされたビデオ
カメラのモデルSVC−09である。ソリツトステートビデ
オカメラは当該技術でよく知られている少く共1/500秒
露出時間でシヤツターされる。シヤツターされたビデオ
カメラ12及び14からの出力はいずれのビデオ出力もデコ
ーダ22の入力へ加えられることが出来るように入力の多
数を有するビデオスイツチ32へ与えられる。ビデオスイ
ツチ32は生徒８の正面像又は側面像間を切り替える。ビ
デオスイツチ32は只１台のカメラしかない時は不要であ
るが、もしも２景観が希望されるならばその一台のカメ
ラは正面像用に位置設定され、且つ、それから側面像用
位置設定されねばならない。デコーダ手段22はNTSC−RG
B変換器である。本発明の実施では、応用者はレンコ（L
enco）会社製モデルPCD−463クロマデコーダがNTSCビデ
オ信号をイメージプロセツサ34用RGB入力に必要なる変
換を提供することが判る。デコーダ22からの出力はイメ
ージプロセツサ34の１入力に加えられる。イメージプロ
セツサ34はデコーダ22からのビデオ影像とコンピユータ
20からのコンピユータ発生モデルとを組み合わせて、そ
の結果をモニタ24と25に表示する。第１図に主として見
られるイメージプロセツサ34はグリネル（Grinnell）会
社製モデルGMR−270シリーズのイメージプロセツサの型
式を図解的に採用し得る。 イメージプロセツサはトラツクボールユニツト44をイ
ンターフエイスする。トラツクボールユニツト44はモニ
タ24上に影像をデイジタル化するカーソルの移動用に必
要なる入力命令を提供する。イメージプロセツサ34はイ
メージデータを処理し、影像をデイジタル化し、且つ、
当該技術でよく知られている方法で影像を表示するため
に必要なるソフトウエアを含む。トラツクボールユニツ
ト44はキーボードで置き換えられることが可能であつ
て、当該技術でよく知られている方法のデイジタル化処
理のコンピユータねずみ即ちコンピユータ指示棒が使用
される。 コンピユータ20はコンピユータ発生モデルを決定する
データの処理用メモリを含む必須のハードウエアとロジ
ツクを含む、コンピユータシステムはマスストレージメ
デイア36、出力用プリンタ38、接続端子40とプロツタ42
を含む。本発明の実施上の応用によつて利用されるコン
ピユータはデイジタル機器会社製モデルVAX11/750であ
る。従つて本発明の実施用に作られたプログラムは本コ
ンピユータに適した語である。 当該技術分野の熟練者のいずれにも容易に理解される
如く、同様能力の他のプログラムも可能なる一般目的の
コンピユータでVAX11/750は置き換え可能である。又、
他の語も本プログラム用に他のかかる機械において使用
可能である。ここに述べられるプログラムはVAX11/750
用に書かれたホートランプログラムよりのマシーンコー
ド語の状態を有する。これはVAXモデルコンピユータの
すべてに関して利用されるデイジタル機器会社の語であ
る。 そこには、基本的には本発明の実施における応用者に
よつて使用される12プログラムが存在する。選抜された
モデルを発生し、個々の演技モデルを発生し、且つ、ビ
デオモニタ上にそれらの結果を表示し、デイジタル化す
るプログラムが存在する。これに加えて、購入されたハ
ードウエアに関して、種々なるタイプのプログラムがデ
イジタル機器会社、グリネル（Grinnell）会社及びIMSL
会社によつて供給されたが本発明に関するプログラムを
記述するにとどめた。モデル発生プログラムは対象コー
ド中にリストされ、同封のアペンデイクス中に述べられ
ており、且つ、第５〜18図を通じて含まれたフローチヤ
ートで説明される。提供されたプログラムを使用するた
めにはアペンデツドコードがアセンブルされ、且つ類似
システムでランされることのみが必要となる。 コンピユータ20はイメージプロセツサ34にモデルのビ
デオ影像を発生するために必要なるデータを供給する。
イメージプロセツサはデコーダ22からの入力とコンピユ
ータ20とを組合わせ、且つ、モニタ24と25上の表示を発
生する。発生された表示は生徒の影像上に重ね合わされ
た個々のより優位演技モデルを有する生徒８のビデオ影
像を含む。イメージプロセツサ34の出力は、又、RGB−N
TSC変換器46の入力へ加えられる。本発明の実施におい
ては、応用者はレンコ（Lenco）会社製モデルCCE−850
カラーエンコーダを利用する。エンコーダ46からの出力
はビデオスイツチ48へ加えられる。ビデオスイツチ48は
該入力を個々に、又は、同時に出力の多数へ加える。代
表的には、１出力は生徒８がそのスイングの結果を容易
に見ることが出来るような近辺に設置された教育モニタ
32の入力へ加えられるだろう。さらにビデオスイツチか
らの出力はビデオレコーダ50、追加のモニタ52と他のモ
ニタ54へ加えることが出来る。 C. 操作 広く全般を考えるに当つて、第２図は生徒を肉体的運
動の熟達なさしむるべく教育する該教育システムを操作
する一般フローチヤートを図解するものである。基本的
な全般処理は個々の演技モデルを発生し、オンラインで
生徒を教育し、且つ、生徒影像上に個々の演技モデルを
重ね合わせる工程を含む。第２図を参照して、ブロツク
100中で個々の演技モデルが利用出来るか否かが決定さ
れる。オンライン教育、又は、ビデオ演技重ね合わせ処
理が企てられる前に、個々の演技モデルは関連した生徒
に対して利用されねばならない。簡単には、個々の演技
モデルは生徒の個々の身体部分に対してスケールされた
優位演技モデルである。もし仮に個々の演技モデルが利
用可能ならばオンライン教育が開始され又はブロツク12
0と122に示されるようにビデオ演技重ね合わせが完成さ
れる。 もしも個々の演技モデルが利用不可能ならば標準化さ
れた演技モデルから発生されねばならない。もし選抜さ
れた演技者が優位演技モデルへ附加される場合にあつて
は、その運動姿態はデイジタル化される次の処理に従わ
ねばならない。明瞭にする目的のため、個人の動作姿態
をデイジタル化する処理は選抜された演技者にとつては
生徒のものと同様であるから、下記の説明はその生徒の
ものに対してのみ引用する。しかし選抜された演技者に
対して同様な処理がなされることは重要なる指摘であ
る。 該処理は生徒の３元身体位置に関する入力で開始され
る。影像は必要なる三直交軸、高さ、巾と奥行を提供す
るべく、２台のビデオカメラの設定によつて供給され
る。必要とされるすべては、あらゆる身体部分が見え、
且つ、ブロツク110と112でスケールされるようにカメラ
の正面に立つことである。個々の影像は即刻処理用ビデ
オレコーダに記憶されるか、又は、后刻においてはブロ
ツク114と116で処理される。生徒にとつては手さばきの
熟練を遂行に関する行為は必要とされないことに注目し
て下さい。この処理は個々の成績モデルが発生されるに
当つて個人の身体部分をデイジタル化する上で利益があ
る。しかし、選抜された演技者にとつてはその全演技は
デイジタル化されねばならない。 生徒の両景観は同時にビデオレコーダーに記録され
る。ブロツク118では、ビデオ景観の一個が処理される
よう選択される。もし、第２カメラの景観が選択される
ならば、第２レコーダはイメージプロセツサ、ブロツク
124、126と128にデコーダを介して録画再生される。コ
ンピユータのイメージプロセツサのデイジタル化能力を
用いて、生徒の身体と器具位置はデイジタル化されコン
ピユータ処理用に記憶される。選抜された演技者にとつ
ては、その熟練を完成する活動を示すビデオフレームの
すべてがデイジタル化されることに注目して下さい。該
デイジタル化された情報は手から足への関心を有する身
体部分のすべての運動姿態よりなる変位データと使用さ
れるいずれの器具のデータを含む。 簡単には、デイジタル化処理は直接線状変換法又は90
゜補償法かいずれかを用いる。上述のデイジタル化法の
さらに解り易い説明のために、デイジタル化法の詳細が
図解されている第６及び15図が注目される。 もし１景観のみがデイジタル化されるならば、その残
余の景観はブロツク132で処理される。このようにし
て、生徒の３元デイジタル化姿態が得られる。各々の選
抜された演技者のデイジタル化では、身体部分の変位デ
ータ対時間が得られる。その景観がデイジタル化された
后、三元個別演技モデルがブロツク13で発生される。該
個別演技モデルは優位演技モデルよりブロツク136で計
算される。優位演技モデルは選抜された演技者からの運
動姿態の多数を有する生産物である。該優位演技モデル
は、又、優位演技の傾向をも含む。個別の演技モデルは
優位演技モデルを個人の正確を身体寸法に整合するべく
変えることによつて該優位演技モデルから進歩開発され
る。加うるに、個人の身体部分と優位演技モデルのもの
との差によつて、個人が生じねばならないすべての運動
変化は計算され、且つ、個人演技モデル中に含まれる。
簡単に上述された個別の演技モデルの発生に関するより
よき理解のためには、その個別演技モデルの発生が詳し
く述べられている第15〜18図に注意する必要がある。希
望するならばモデルはブロツク138で表示される。個別
演技モデルが発生された后、オンライン教育、又は、ビ
デオ演技重ね合わせが開始される。 すべての個別演技モデルの基本は選抜された演技モデ
ルである。このモデルはモデル化される運動中の優秀な
演技の多数を有する演技の編集である。このモデルはモ
デルを生産するに使われるいずれの演技者に対してもよ
り優れている究極モデルを生ずるグループとして演技者
の臨界運動姿態を識別するモデル化法を用いて構築され
る。臨界状態は異つた運動では異つており、例えばゴル
フスイングは短距離競争とは異つているがその臨界姿態
を識別するに用いられる処理に関してはやはり同様であ
る。臨界運動の識別に関する１例は一杯曲げた上部脚位
置は低位の競争者のその位置よりも大きいことを第１級
競争者即ち、カール リユース（Carl Lewis）、エベリ
ン アシホールド（Evelyn Ashford）、カルビン スミ
ス（Calvin Smith）、等が示す短距離競争のコンピユー
タ検査である。この傾向は優位演技モデルの運動姿態に
強調使用される。その上さらに、この傾向はモデル化さ
れる特定運動中の最良成績の限界に対して進歩される。
かくて１選抜演技者がすべての運動姿態に優れている
（決して発生しないが）ことなしに、その優位演技モデ
ルはモデルを発生するに使われるすべての演技に対し
て、より優れている。 明かに示された如く、個々の活動はそれの成功に関し
てそれぞれ異つた概念を有し、個々の場合のモデル開発
の必要状態の結果を生ずる。明らかにゴルフに関する成
功的運動姿態は、ランニングの場合における成功姿態と
は同様ではない。幸いにも優位演技モデルを生産するモ
デル化のアプローチは活動の主たる概念が選抜された成
績のグループにて識別される限りにおいて個々の状況に
使用されることが出来る。かくて、短距離競争におい
て、その主たる概念は最大前進速度であり、ドツプの20
人の競争者の運動状態でコンピユータは第１級成績者が
用いている傾向を識別してその概念を生産する。同時に
ゴルフの主たる概念がボールの方向をコントロールする
一方、その距離を最大にすることであると仮定すると、
コンピユータは50人のPGAプレーヤーのその運動姿態中
の傾向をゴルフに関する臨界概念を成し遂げるために識
別するべく同様な処理を使用する。 該モデル化アプローチの主たる長所は、各々の活動内
において、その優位演技モデルは特別化された関心に従
つて変えられる。かくて、もし最大ボール距離がゴルフ
の関心事に唯一の概念であるならば、最大距離に対する
標準成績モデルがこれを単純に只唯一の成功の要因なら
しむることによつて発生される。 D. オンライン教育処理 広く全般を考えるに当つて、オンライン教育処理は生
徒にその生徒の位置又は運動を類似もしくは異つた演技
で示すための重ね合わせされた個人演技モデルと比較す
ることを許容する。オンライン教育は静止位置で使わ
れ、即ち、ゴルフのセツトアツプ、開始位置であつて、
先生は個々の演技モデルと生徒との差を識別し且つ即刻
変化させる。運動して到着される位置では、その生徒は
その位置の知覚を誇示する静止位置に設定されることが
出来るか、又は生徒はその選ばれた位置が到達されてい
るか否かを決定するため先生がモニタを見ている間に活
動を遂行することが出来る。いつまでも教育現場で発生
されたビデオ影像は、同時に正しい位置へ切り替える個
別化された成績モデルで他の景観に切り替えられること
が可能である。 オンライン教育処理は先生と生徒間に存在する通常教
育状態を許容する。附加的な一利点として課程の目標へ
の整合を即刻照査出来ることである。もしその運動が余
りにも早く発生したり、又は、教育課程が記憶される場
合には、コンピユータからのビデオ結果はテープ上に記
憶される。 第３図を参照し、オンライン教育処理のフローダイア
グラムを示す。オンライン教育処理はビデオカメラを教
育に必要とされる最良位置へ設定することで始められ
る。多数のカメラが用いられるが通常２台である。カメ
ラはコンピユータの表示プログラムが個別化された成績
モデルの結果をいずれの景観に対しても回転出来るの
で、どこでも設置することが出来る。図解的実施例に関
しては２台のカメラが発生がその熟達を強調したい景観
を表示する位置にブロツク150と152で設定された状態が
示されている。ゴルフではこれらの景観は通常正面像お
よび側面像である。 生徒の演技と個々の演技モデルとの即刻比較を許容す
るために、選ばれたカメラからのビデオはNTSC−RGBデ
コーダを介してブロツク154と156でコンピユータ使用可
能様式に変換される。影像処理およびコンピユータの重
ね合わせ能力を用いて教育目的のため必要とされ選ばれ
た個々のモデル位置はブロツク158で生徒の影像上に重
ね合わされる。個人モデル位置はその生徒の正確な身体
寸法に対して前以つて個別化された時点において生産さ
れた優位演技モデルからブロツク160で決定される。そ
の処理された景観はRGB−NTSCエンコーダを介してコン
ピユータ使用可能様式をビデオ様式にブロツク162で変
えるよう処理される。教育課程はビデオレコーダに記録
され、且つ、教育現場に設置されたモニタにブロツク16
4,166と168でオンライン表示される。もし追加的景観又
は位置がオンライン教育処理を用いて必要とされるなら
ばその処理は処理されるビデオ景観を選択することによ
つてブロツク170でその開始より反復される。オンライ
ン教育処理が完成されるとビデオ演技重ね合わせ処理が
使用されるか否かブロツク180で決定される。 オンライン教育処理は生徒の物理的熟達の教育上、効
果的且つ能率的であることを実證している。特に応用者
は生徒ゴルフアーがオンライン教育処理でPGFゴルフ職
業人が生徒のゴルフゲームを強化し、且つ、改善する如
く先生からの指示命令に結合された処理を用いて有意義
に改善されたことを理解する。 E. ビデオ重ね合わせ演技の処理 この処理は生徒が通常モデル重ね合わせでこの熟達を
成就するためにこころみるであろう場合の生徒の演技の
ハードコピービデオレコードを生産することを含む。例
えばゴルフではこの処理は生徒がボールを目標に向けて
打つことを完成する場合の生徒の通常スイングをビデオ
記録することを含む。個別の優位演技は生徒のためにモ
デルスイングと比較するよう生徒の上に重ね合わせられ
る。 本処理はその活動を遂行する生徒のビデオ記録で開始
する。例えばゴルフでは生徒がボールを通常打つスイン
グの時である。各々の景観はそれから別々にNTSC−RGB
エンコーダを介してコンピユータ様式に変換され、且
つ、コンピユータスクリーン上に表示される。第４図を
参照して、２台のカメラが通常のスイングの生徒を記録
するためブロツク200と202で設定される。ブロツク204
と206では各々の関連のカメラはビデオレコーダで収録
される。処理されるべきビデオ景観はブロツク218で決
定される。もしカメラ２が選択されると、レコーダ２が
NTSC−RGBエンコーダを介してイメージプロセツサへビ
デオをプレイバツクするビデオプレイバツクモードブロ
ツク220と222で入力される。活動の出発する始まつて、
又は、その他のどこにおいても、ビデオテープは一方に
おいて同様運動を遂行している間に生徒の影像上に重ね
合わされた個々の演技モデルのスローモーシヨンでプレ
イバツクされる。かくてモデルは、単一課程を活動上の
いずれの点においても個人の比較と共に、ブロツク226
と228で遂行することになる。 この処理を完成するには、コンピユータは演技者の同
様相対位置で個々の演技モデルを採用し、且つ、モデル
位置に整合する。これは生徒の演技の重要な位置へ個々
の演技モデルを整合することによつてなされる。コンピ
ユータはモデルタイミングを適切なるモデル位置を該演
技者のタイミングに関して、正しい時間で生徒の演技の
ビデオ記録のトツプに重ね合わせることによつて整合す
る。例えばゴルフでは応用者は個々の成績モデル位置へ
生徒の演技を整合する重要な位置の多数を決定してい
る。これらの重要なる10位置はスイングスタートの場
所、クラブの水平バツクスイング、クラブの垂直バツク
スイング、スイングのトツプ、クラブの垂直ダウンスイ
ング、クラブの水平ダウンスイング、打撃、クラブのス
ルースイング、クラブの垂直スルースイング及びそのフ
イニツシユである。 第19図に通常ゴルフスイングを遂行する生徒影像４上
に重ね合わされた個々の演技モデル６が示される。重要
な10位置の各々において、モデルは生徒の位置に一致す
るべく調節される。かくて生徒が第２重要位置へ到達す
ると、モデルはこの重要位置に対して調節される。重要
位置は生徒のスイングで容易に識別出来、且つモデルは
この位置へ容易に調節される。これはその10重要位置の
残りを通じて継続する。かくてモデルは容易に識別され
る生徒のスイング中の10重要位置に一致するべく強制さ
れる。これは個人の演技モデルが生徒のスイングに対し
て正確にタイミングされる状態の結果を生ずる。 生徒は10重要位置を通じて非常にゆつくりスイングす
ることが出来、そして生徒に合わせて影像はゆつくりス
イングすることに注目して下さい。しかし、ビデオ演技
重ね合わせ処理中の生徒は目標に対してボールを正常に
打つスイングをするべく奨励される。生徒によるゆつく
りとしたスイングはそのフオームを改善し得るが実際
上、そのボールは遠く迄飛ばないだろう。従つて、ビデ
オ成績重ね合わせでは、生徒の影像は生徒のゴルフスイ
ングが最大距離と方向を完成するべく正常にスイングす
る如くビデオテープされる。生徒とモデルの位置は重要
位置に対応するが、その重要位置間のすべてのビデオ位
置が表示されることに注目されねばならない。 最終結果を記憶するためにコンピユータビデオ結果は
RGB−NTSCエンコーダを介してビデオ様式へブロツク230
で変換戻される。その結果はモニタ表示232へ表示され
るか、又は、生徒のスイングの結果を集録するレコーダ
234へ表示される。他のカメラの第２景観、例えば側面
像がもし必要ならば、他の景観は第１景観と同様方法で
ブロツク236で処理される。ビデオ成績重ね合わせ処理
后、生徒はオンライン教育処理へ進むか、又は、その教
課を以つてブロツク238と240で終了される。明かなる如
く、ビデオテープは保存され、且つそのスポーツの他の
参加者へ見せることが出来る。例えばもしビデオ重ね合
わせがジヤツク・ニコルス（Jack Nicklaus）のような
卓越した選抜された演技者によつて作成されるならば、
その演技は他の生徒達によつて彼等のゴルフスイングの
改善の助けとなるよう観察される。加うるに、卓越した
演技者のスイングのビデオ重ね合わせ演技は他の関心分
野の専門家で、例えば生体機構学上、後刻解析されるた
め保存される。又、ピークの成績中の演技者のビデオ演
技重ね合わせは負傷から立ち直るべく努力している演技
者の復調を助ける。 本発明の本長所及び他の長所は次に詳説される説明と
その図面を参照することによつて明瞭になるだろう。 F. リフトウエア 広範なる考察において、第５〜18図は選抜された演技
者の演技を処理する工程を説明するフローダイアグラム
であり、優位演技モデルを発生し、個別演技モデルを決
定し、且つ教育目的のために適当なる形式の結果を表示
する工程を説明している。フローダイアグラムは附録中
に含まれたプログラムの操作を説明したものである。 1. 優位演技モデルを発生する工程 第５図を参照し、所定数の選抜された演技者より優位
演技モデルを発生する工程を説明する。基本的には、そ
の熟達又は学ばれる活動を完成するに優位演技能力の選
抜された演技者の多数はブロツク250でビデオテープ、
フイルム上に集録される。例えばゴルフでは、選抜され
た演技者は職業的ゴルフ協会旅行で最高金額収入者を含
み得る。他の例では短距離競争であつて、選ばれた成績
者はその競技の最高タイム保持者から選ばれ得る。その
選ばれた演技モデルを発生する工程はプログラムＡより
プログラムＤに至つて、標記された４プログラムを含
む。各々のプログラムはコンピユータに入力された適当
なマスメデイア、又は、フアイルからデータを読み、そ
して次のプログラムで使用される出力のフアイルを発生
する。そのデータはコンピユータ様式化され、且つ、各
々のフアイルが選抜された演技データを代表する、それ
らのフアイル中に含まれる。第２フアイルは選抜された
演技者のデータに関するフアイル名を含む。第２フアイ
ルを読むことによつて、コンピユータは優位成績モデル
を発生するための選抜された演技者の数を認識する。 プログラムＡでは、各々の選抜された演技者の三元運
動が処理される。その三元運動姿態はその熟達を完成す
る選抜された演技者のビデオ又はフイルム影像をデイジ
タル化することによつて発生される。例えば、ビデオ又
はフイルム影像はそのクラブをスイングしている各々の
PGAゴルフアーより成り立つ。その活動が器具を含む場
合は、その器具部分はデイジタル化処理工程に含まれ
る。このプログラムはビデオテープ又はフイルム上に集
録される各々の選抜された演技者の個別モデルを発生す
る。その出力はブロツク252でコンピユータのマススト
レージフアイルに書き込まれる。 プログラムＢはプログラムＡの出力フアイルを用いて
選抜された演技者の平均的モデルを生産するためにプロ
グラムＡ中に発生された個別モデルのすべてを平均す
る。かくして、その平均モデルはその熟達を完成する各
々の選抜された演技者の平均運動姿態を含む。プログラ
ムＢはブロツク254で平均モデルデータを含むデータフ
アイルを出力する。 プログラムＣはプログラムＢの出力フアイルから平均
モデルデータを読み、プログラムＢの平均モデルへプロ
グラムＡに発生された各々の個別モデルを適寸法化す
る。例えば、プログラムＢの平均モデルが身長５フイー
ト11インチを有するならば、プログラムＣは身長５フイ
ート11インチに対して各々の選抜された演技者の各々の
個別モデルを適寸法化するだろう。例えば、ジヤツク
ニコルス（Jack Nicklaus）のモデルがプログラムＡで
５フイート10インチならば、プログラムＣはそのモデル
を５ヒイート11インチに適寸法化する。 プログラムＣは適寸法化された、選抜されたモデルデ
ータを含む出力フアイルをブロツク256で生産する。プ
ログラムＤは適寸法化された個別モデルを平均の選抜さ
れたモデルを生産するために組合わせる。その平均の選
抜されたモデルはプログラムＡの適寸法化された個別モ
デルの運動姿態である。 プログラムＤはそれから選抜された演技者が優位成績
を生産するに用いる特徴を識別する。例えば、ゴルフボ
ールをより遥かに打つために、選抜された演技者はより
優れたドライブを生ずるためにクラブヘツド速度を増加
したことが理解される。第２に、プログラムＤは選抜さ
れた演技者が非選抜の演技中には存在しないものを用い
る傾向又は特徴を識別する。これらの傾向又は特徴は数
多くの非選抜演技者を検査し、且つ、それらを平均の選
ばれたモデルと比較して生産される。従つて本システム
に用いる非選抜演技者の数としては、より多くの傾向が
識別され、且つ、最終モデル結果に含まれる。識別され
た特徴はそれから優位演技モデルを生産するためにその
平均モデルに併合される。例えば、選抜されたゴルフア
ーは、クラブヘツド速度を増加する一方、打撃における
手速度を実際に減じたことが理解されている。この傾向
は優位演技モデルを生産するのに平均の選抜されたモデ
ルに併合される。優位演技モデルは往々にして生徒の物
理的熟達をブロツク258で優位演技モデルの活動の結果
に対して比較される。 a.プログラムＡ プログラムＡはモデル化されるべき活動中の選抜され
た演技者のグループの三元運動姿態を採用して優位モデ
ルを発生する処理を開始する。例えばゴルフでは、トツ
プクラスのPGAゴルフ職業人の50人がその選抜されたモ
デルを発生するために用いられる。第６図を参照し、プ
ログラムの制御データはブロツク300でコンピユータに
読まれる。このデータは選抜された演技結果を処理する
ために必要にすべての情報を含む。これは比例尺デー
タ、実際データのビデオフレーム、フレーム間の時間、
標準化された結果中に希望されるフレーム、関心事の重
要位置、カメラ位置データ、ススムースイングレベル及
び器具データを含む。次の工程はいずれの器具をその活
動に用いるかをブロツク302で決定することである。代
表的には、ゴルフアーはゴルフクラブを用いるが、しか
し、他のスポーツや活動では、例えばランニングでは器
具は関与しない。器具が関与する場合は、実際の器具変
位位置はあらゆるフレームに関して、ブロツク304で決
定されねばならない。もし器具が関与しなければその器
具に関する変位位置は必要とされない。変位位置は空間
内にその器具が発見される単なる場所である。 変位位置情報はビデオ又はフイルムに生体力学の技術
でよく知られる標準デイジタル化技術を用いてデイジタ
ル化される。あらゆる変位位置データは高速フイルム又
は該演技者のビデオのいずれかより、デイジタル化装置
を用いて発見される。関心の点はフレーム毎に発見さ
れ、且つ、コンピユータメモリに記憶される。この変位
位置情報は尻及び足元に至る下半身と頭を含む上半身か
ら手に至る関心を有する身体の点のすべての運動姿態を
含み、必要とされるいずれの器具も含まれる。身体構造
を識別するに用いられる点は左及び右手（第３掌骨）、
手首（中央と側面）、肘（中央と側面）、肩、腸骨、
尻、膝（中央と側面）、足首、かかと、つま先、耳及び
鼻等の29身体関接又は境界標を代表的に含む。特別の場
合には追加的関心の点が加えられる。 次の工程は選抜された該演技者のすべてのフレームの
変位位置結果を実際にブロツク306で読むことである。
３元変位位置情報をデイジタル化するよく知られている
２方法が主として存在する。直接線型変換（DLT法）及
び90゜カメラ補償法である。 第１直接線型変換（DLT）法は生体力学の技術でよく
知られ、且つその結果の精密なる故に推奨される。DLT
法が用いられると、その結果は３元の結果を生ずるべく
処理されねばならない。DLT法はブロツク308で容易に用
いられない場合も存在する。これらの場合には、90゜カ
メラ補償法が用いられる。90゜カメラ補償法を用いると
そのカメラは主要なる軸を見るべく位置され、１カメラ
は高さと巾、一方２カメラはオフセツト90゜でその高さ
と巾を見る。両カメラ間の共通因子として高さを用いる
と、ある点の３元座標は容易に決定される。DLT法が利
用されると３元変位位置データがブロツク310で計算さ
れる。DLT法は写真測量法の共線条件を解く直接線型変
換法である。カメラのステレオ対を用いて、景観界内の
既知の点の多数よりなる座標を入力し、一連の式が景観
界内のいずれの点の実際（非パララツクス）３元座標を
識別するために発生される。加うるに、この処理は定常
的なフイルム歪曲及びレンズの歪みを訂正する。座標を
得るために使われる方法に関係なしに、３元変位データ
が計算された后に、その結果は生体力学の技術でよく知
られている方法の立方脊柱機能を用いて平滑化される。
あらゆる平滑化は立方脊柱機能を実際のデータへ装着
し、それから必要とされる平滑化レベルのデータを発生
することによつてなしとげられる。立方脊柱機能はIMSL
会社製のIMSLソフトウエアを用いてブロツク312で発生
される。変位位置は基本的には、デイジタル化され、平
滑化され、且つ、選抜された演技者による連続平滑活動
を成就するのに再生される。 次の工程は、各々の活動に関して識別された主なる重
要位置間の変位位置の、所定の又は標準化された数をブ
ロツク314で発生することである。ゴルフの場合は例え
ば10重要位置（第19図に示される）が存在する。仮にあ
る研究される運動姿態が５秒又は1/10秒かかるとする
と、情報は実際の運動活動による50から1000フレーム間
からいずれの場合でも収集される。この工程は個々の演
技者が同一数の情報フレームを有するように情報フレー
ム数を標準化する。たとえばゴルフではゴルフアにとつ
てはゴルフクラブをスイングするのに大体２秒かかる。
一秒当り500フレームで、そのスイングは情報の1000フ
レームを発生する。その工程は各々の演技者に関する特
有のフレーム数を必要とする。ある演技者はスイングす
るのに1100フレーム、一方においては他の演技者は800
フレームを必要とするかも知れない。運動姿態が后に組
合わされるようにフレーム数は標準化される必要があ
る。この工程において、フレームの正確な数は研究下の
個々の特別な運動のために発生される。例えばゴルフの
場合は180位置又はフレームが各々の演技者に選ばれ
る。従つてスイングするのにあるゴルフアーに必要とさ
れた1000フレームは180位置に標準化される。ゴルフで
は識別された10重要位置が存在するので、そのプログラ
ムは各々の重要な位置間で20位置を発生する。これはゴ
ルフアーのスイングの、合計180位置に対応する。 主たる位置間の変位位置の標準数の発生后、その処理
工程は主たる位置間の時間値の標準数をブロツク316で
発生する。この時間値は演技者が所定の位置へ到達する
時に基いて、主たる位置へ演技者が到達した時間に対応
する。他の表現では、仮に該所定の位置がボールの打撃
とするならばすべての時間値はその基点としてボールの
打撃を用いて発生されるだろう。従つて水平ダウンスイ
ングは打撃前.25秒で発生し、又は、垂直ダウンスイン
グは打撃前.5秒で発生し得る。その重要な位置間の位置
は時間の等間隔が割当てられるだろう。例えば、仮にク
ラブ垂直ダウンスイングからクラブ水平ダウンスイング
へ行くのに.25秒かかるとすると、その10位置間は.025
秒の微増分を有するだろう。一遍、その微増分時間が計
算されると各々の位置の絶対時間を計算することは非常
に容易である。このようにして、活動のタイミングは適
切に解析される。 実際の結果はビデオに表示されることになるので、パ
ララツクスはその結果の中に含まれねばならない。DLT
法はパララツクスを移動するので、制御データとして入
力されたカメラ位置データを用い置換されねばならな
い。それ故に、本工程はDLT法がブロツク318で用いられ
るかを決定せねばならない。もしDLT法が用いられる
と、パララツクスは実際のビデオ結果にブロツク320で
導入される。パララツクスはモデルを発生するに使われ
る標準化された結果の中で要求されないので、このらの
結果はブロツク322で変えられない。90゜カメラ補償法
はパララツクスを含むので、それは標準結果から除去さ
れねばならない。パララツクスは実際結果で要求される
ので、これらの結果はブロツク322で変えられる必要は
ない。 次の工程は所定の身体部分上に実際及び、標準変位位
置の結果を中心化することである。軸の基点はモデルと
演技者との両方に共通なるように選ばれることに注目し
て下さい。ゴルフでは、軸の基点は左脚の中心である。
しかし、あるスポーツでは例えばランニングのように固
定された基点は役立たない。この場合には、活動の反復
特徴が選ばれる。たとえばランニングでは、地表に当る
かかとが軸の基点である。何故ならばこれはステツプ周
期毎に反復されるからである。 次の工程は標準化されたデータのために重力の身体中
心をブロツク326で発生することである。重心データは
人の重心の水平成分はバランスが維持されるならば同一
に存続せねばならないので非常に重要である。個別の演
技モデルが該演技者のサイズに対して優位演技モデルを
分類配列することによつて発生される場合、重心は個別
の演技モデル上に調節されねばならない。すべての時間
の分類配列はプログラム中で始まり、そのモデルの重心
は前のモデルの重心と一致するように調節されねばなら
ない。身体重心の結果はダブリユー．テイー．デンプス
ター（W.T.Dempster）、座つた操作者の空間必要条件、
W.A.D.C.技術報告、ライト−パターソン（Wright−Patt
erson）空軍基地、オハイオ（Ohio）、1955に説明され
ているデンプスターの身体パラメータデータを用いる部
分的運動処理によつて計算される。例えば、モデルの胴
を短くしなければならないとすると、それは重心が后方
に移り、そのモデルのかかと上に位置する原因となる。 次の工程は標準化されたデータのために関心のある追
加的身体の点を発生することである。関心のある追加点
は頭の中心、肩の中心、尻の中心等である。本工程は適
切なるデータをフアイル上に、他のプログラムによる后
刻処理のために、書き込むことで終了する。そのフアイ
ルに書き込まれたデータはブロツク330−342の制御デー
タ、実際の変位位置データ、あらゆる器具の変位デー
タ、標準化された器具の変位位置データ、標準化された
変位位置結果及び該時間結果である。 b. プログラムＢ 第７図を参照して、プログラムＢはプログラムＡから
の選抜された演技者の標準化された結果を入力し、且
つ、活動に関する平均の運動姿態を決定する。プログラ
ムＢは選抜された演技者のすべての標準化された平均モ
デルを発生するためプログラムＡから発生されたすべて
の標準化された運動姿態を基本的には平均する。 この工程を始めるには、カウンターが標準化された平
均のモデルを形成すると共に平均される選抜された演技
者の数を決定するためにブロツク350で零とされる。ブ
ロツク352で、制御フアイルは各々の選抜された演技者
データフアイルに関するフアイル名を有して読まれる。
フアイルの終りが制御フアイル中に到達されると、これ
は選抜された演技データのすべてが処理されて、且つ、
そのデータの平均が決定されることをブロツク354で表
明する。各々の活動に対して器具が関与されているか否
かをブロツク356で決定されねばならない。もし器具が
関与しているならば、標準化器具変位位置データがフロ
ツク358ですべてのフレーム中で読まれる。活動が器具
を含まないならばこの工程はバイパスされる。次には、
ある選抜された演技者のすべてのフレームに関する標準
化部分変位位置がコンピユータによつて、ブロツク360
で選抜された演技者データフアイルから読まれる。次
に、ブロツク362ですべてのフレームに関する標準化さ
れた時間値が読まれる。更に引き続いて、非屈曲身体部
分のすべてに関する部分長がブロツク364で決定され
る。誤差を最小にするために、全体活動の演技者の平均
の部分長が長さ上一定に存続するこれらの部分の実際の
長さであると仮定される。しかし、胴や頭は大きさにお
いて、屈曲し得るものと考えられる。その変位位置結果
はブロツク366で前の選抜された演技者の前の変位位置
データのすべての合計に加えられる。時間結果はブロツ
ク368で先に処理された時間データのすべてへ加算のた
め、加えられる。部分長結果はブロツク370で処理され
た選抜された演技者の前の部分長結果のすべてに加えら
れる。カウンターは１選抜された演技者からのデータが
処理されたことを表示するために、ブロツク372で１だ
け増分される。該工程はそれからブロツク35にループバ
ツクされ、他の選抜された演技者のデータを処理する。
結果的にすべての選抜された演技者のデータは処理さ
れ、該処理は加算されたデータの平均を決定するだろ
う。 第一の決定される平均は選抜された演技者のデータか
ら加算されたデータを用いて、ブロツク374ですべての
変位位置の複合平均である。次はすべての時間結果の複
合平均がブロツク376で計算される。最后に、部分長デ
ータの平均のすべてはブロツク378で計算される。この
点で基本的には、すべての変位位置と、時間結果と部分
長の平均が決定される。該工程はそれからブロツク380
でノーマライズ−１と称せられる他の処理を求める。基
本的に、該ノーマライズ工程はモデル変位位置データを
モデル自身の平均身体部分サイズに整合するために規準
化するものである。従つて、該モデル成績は個別フレー
ムと平均部分サイズ間の部分サイズ誤差を訂正するため
にのみ変えられる。簡単に上述された該ノーマライズ−
１工程ルーチンのさらにより良き理解のためには、ノー
マライズ工程がより詳細に図解されている図面第10A−
Ｃに注意が向けられる。 すべての変位位置データを規準化した后、規準化され
た変位位置データはブロツク382で平滑化される。速度
及び加速結果発生の基準化されたデータを平滑化するた
めにキユーピツクスプライン（cubic spline）函数が変
位位置データへ適合される。次に速度及び加速度結果は
ブロツク384ですべての位置に関して決定される。変位
位置は知られ、且つ、時間値は知られる故に速度及び加
速度は容易に決定される。変位データはキユーピツクス
プライン函数に適合されるので、該キユーピツクスプラ
イン函数の第一導函数は速度であり、第二導函数は加速
度である。 該工程はそれから他の工程のフアイルへ計算結果を書
き込むことによつて終了する。もし器具が含まれるなら
ば、器具変位位置速度と加速度はブロツク386と390で書
き出される。次に平均モデル変位位置、速度、加速度、
結果はブロツク392でフアイルに書き込まれる。最后に
モデル時間結果はブロツク394でフアイルへ書き込まれ
る。 c. プログラムＣ プログラムＣはプログラムＡ中に発生された各各の選
抜された演技者の標準化された変位結果を採用して該選
抜された演技者のサイズをプログラムＢより発生された
平均モデルのサイズに整合するために変える。従つて、
もし、50人の選抜された演技者が優位演技モデルを発生
するために使われるならば、プログラムＡで発生された
該優位変位結果はプログラムＢより発生された平均モデ
ルに分類される。例として、もし、標準ゴルフモデルが
５フイート11インチならば、プログラムＡからの該選抜
された演技者のすべての標準化された変位結果は５フイ
ート11インチの高さに分類される。 第８図を参照して、該工程はプログラムＡで発生され
た各々の演技者に関する標準変位位置に読むことによつ
てブロツク400で開始する。次にプログラムＡから発生
された各々の選抜された成績者に関する標準化された時
間データがブロツク402で読まれる。もし、この活動中
にゴルフクラブの如き器具が使われるならば、各々の選
抜された演技者の器具に関する標準変位位置データがブ
ロツク404と406で読まれる。次にプログラムＢで発生さ
れた平均モデルに関する標準変位位置データはブロツク
408で読まれる。次に平均モデルに関する標準化された
時間データはブロツク410で読まれる。もしいずれの器
具が含まれるならば、平均モデルに関する該標準化され
た変位データはブロツク412と414で読まれる。 該工程はそれから各々の演技者及びモデルの変位位置
データをノーマライズ−２と称せられる他の工程を関係
することによつて規準化する。簡単には、ノーマライズ
−２ルーチンは演技者変位位置データをモデルの身体サ
イズに整合するように規準化する。該演技者変位位置デ
ータをモデル変位位置データに分類することによつてこ
のプログラムは該選抜された演技をモデルとして使用
し、且つ、その演技を通じて、該演技者の部分長を標準
化する。これは選抜された演技をモデルのサイズに、サ
イズ変更の供給を除いて、演技を変更することなく標準
化する。基本的には該サブルーチンは各々の選抜された
演技者に関するデータを平均モデルへ基準化する。ノー
マライズ−２ルーチンのより良き理解のために該ルーチ
ンの詳述されたフローチヤートが図解された第11A−Ｃ
図が参照される。 次に基準化された演技者データに関する重力結果の中
心がブロツク418で前述の如く計算される。関心のある
追加的な身体の点はブロツク420で規準化されたデータ
から発生される。これは頭の中心、肩の中心、尻の中心
等を含む。いずれかの器具が用いられる場合には、規準
化された器具変位位置はブロツク422と424でさらに処理
するためのフアイルへ書き込まれる。次に規準化された
変位位置結果はブロツク426で適当なフアイルに書き込
まれ、且つ、各々の演技者に関する標準時間結果がブロ
ツク428でフアイルへ書き込まれる。今や選抜された演
技モデルのすべては同一サイズであり、次の工程は選抜
された演技モデルを発生するためにすべての規準化され
た演技者モデルを組合わせることである。 d. プログラムＤ プログラムＤはプログラムＣからの選抜された演技者
の標準化され、且つ、（重要位置に対して）、規準され
た（サイズに対して）変位結果を採用し活動に関する選
抜された運動姿態を決定する。それから、それは選抜さ
れた演技者が優位演技を生ずるに用い、且つ、それらを
最終モデル結果へ併合するこれらの有意義な特性傾向を
採用する。最終モデル結果は優位演技モデルである。プ
ログラムＤは平均モデルを計算するプログラムＢに非常
に類似する。プログラムＤの開始は標準化された選抜さ
れた演技者モデルのプログラムＣからの結果を平均し、
且つ、平均選抜された演技者モデルを計算するために標
準選抜された演技モデルを平均する。 開始するために第9A−Ｂ図を参照して、カウンターが
平均を計算するために用いられる選抜された演技者の全
数を決定するために用いられる。このカウンターはブロ
ツク448で初めにゼロとされる。制御フアイルは標準化
された選抜された演技モデルに関するすべてのデータの
フアイルの名を含む。フアイル名を読むことによつて、
ブロツク450で標準化された選抜された演技者モデルデ
ータを含むフアイルをコンピユータをして開示せしめ
る。もし標準化された選抜演技者データのすべての名を
含むフアイルの目的が読まれるならば、これは平均され
るすべてのデータが処理され、且つ、ブロツク452で平
均する工程が開始出来ることを表示する。 該プログラムは第１フアイルからのデータに読むこと
によつて開始する。該データは第１選抜された演技者に
関するプログラムＣより発生された標準化された選抜さ
れた演技者モデルデータを含む。もし器具が含まれるな
らば、標準化された器具変位データはブロツク454と456
ですべてののフレームに関して読まれる。同様にすべて
のフレームに関する標準化された部分変位位置及びすべ
てのフレームに関する標準化された時間値はブロツク45
8と460で各々のフアイルされた演技者に読まれる。次に
すべての非屈曲身体部分に関する部分長がブロツク462
で決定される。変位位置結果はブロツク464で先に読ま
れた先の変位位置データへ加えられる。時間結果はブロ
ツク466で先に読まれた標準すべての標準化された選抜
されたモデルデータの先のタイムデータに加えられる。
部分長結果はブロツク468で先の部分長データに加えら
れる。ブロツク470では、カウンターは１選抜された演
技者モデルが処理されたことを表示するために１だけ増
位される。該工程は次の標準化された選抜されたデータ
フアイルに関するフアイル名を読むことによつてブロツ
ク450において再び継続される。制御フアイルの端が読
まれるとこれはすべての標準化された選抜された演技デ
ータが読まれて、且つ、平均工程が開始出来ることをブ
ロツク472で表示する。最初の決定される平均はすべて
の標準化された選抜された演技者モデルの、変位位置、
ブロツク472である。次に平均時間結果はブロツク474で
計算される。そして最后に部分長データの平均がブロツ
ク476で計算される。この点において基本的には、標準
化された選抜演技モデルのすべてに関する平均演技モデ
ルが決定される。次の工程は優位演技の演技傾向を識別
し、且つ、これらの優位演技傾向を平均標準化された演
技モデルに併合することである。重要なる傾向は２方法
で標準化比較統計を用いることによつて識別される。第
一に、グループ比較内、即ち選抜された演技者グループ
内に識別される成功を指令する重要な傾向はフラグさ
れ、且つ、平均の標準化された演技者モデル中に含まれ
る。たとえばゴルフでは、識別されるグレープ傾向内の
重要さは打撃におけるより速いクラブヘツド速度を発生
することによつてゴルフボールのドライブを発生するこ
とである。 識別する重要な傾向の第二の方法は選抜された演技者
と非選抜演技者間の活動を選択された臨界演技概念を用
いるグループ比較間である。たとえば、ゴルフでは、識
別されたグループ傾向間の重要さは打撃におけるより低
い手速度を生ずることによつて、ゴルフボールをドライ
ブするに、より遥かなる距離が発生されることである。
両源から、変位位置に関する重要な傾向はコンピユータ
ーシステム、ブロツク478で読まれる。モデル結果に関
する各々の重要な傾向な標準偏差はブロツク480で計算
される。重要な位置結果は優位演技を発生するため二標
準偏差により、ブロツク482で偏移される。 プログラムはそれからブロツク484で、不変更の結果
よりも低い平滑化レベルが与えられる変更された結果の
キユービツクスプライン平滑化処理を用いてすべての該
変更された変位位置データは平滑化される。すべての変
更された姿態は平滑化され、且つ、変更された結果の方
へ偏移される、次はブロツク486で時間中の統計的重要
な傾向が読まれる。変位位置に類似して、モデル結果に
関する各々の重要な傾向の時間結果の標準偏差はブロツ
ク488で計算される。モデルの時間値はブロツク490で優
位成績の方向の二標準偏差へ偏移される。 次は速度に関する統計的重要な傾向がブロツク492で
読まれる。変更されたモデルに関する各各の重要な傾向
の速度結果はブロツク494で計算される。しかし変位位
置と時間結果を変更することはモデル中のすべての必要
とされた変化を説明せねばならないが、速度結果を用い
て照査がなされる。位置及び時間結果と同様な方法で識
別される重要な速度結果はブロツク498で、変更された
モデルの対応する速度値と比較される。モデル結果が元
のモデル上の二標準偏差に等しいか、又は超過する場合
においては、含まれた変位位置はブロツク500と501で必
要とされた結果を生ずるべく変更される。もし該値のす
べてが処理されなければ該処理はブロツク498において
変更されたモデル速度と元のモデル速度及び二標準偏差
の合計を比較することによつて再び開始する。もし、す
べての値が処理されるならば、該処理はブロツク502と5
04で変更された変位位置データのすべてを平滑するべく
進行する。キユービツクスプライン平滑化処理を不変更
結果より低い平滑化レベルを与える変更された結果で用
いると、すべての変更された変位位置姿態は平滑化さ
れ、且つ、ブロツク504で変更された結果の方へ偏移さ
れる。 次は変位位置と部分長データがブロツク506で変位位
置と部分長を規準化するためにノーマライズ−１ルーチ
ンへ通過される。ノーマライズ−１ルーチンの詳述のた
め第10A−Ｃ図が参照される。次に該規準化されたデー
タはブロツク508と510で該変位位置データに適合したキ
ユービツクスプライン（cubic spline）函数を用いるこ
とによつて速度及び加速度結果を発生するために平滑化
される。該結果はすべての選抜された演技者を反映し、
且つ、優位演技の方向に識別される重要な傾向によつて
変化された優位演技モデルである。優位演技モデルはそ
れからブロツク512よりブロツク518を通じてデータフア
イル中に記憶される。 e. ノーマライズ−１プログラム このプログラムはモデル変位位置データをモデルそれ
自身の平均身体部分サイズに整合するために規準化す
る。従つて、モデル成績は個別フレームと平均部分サイ
ズ間に部分サイズ誤差を訂正するためにのみ変更され
る。 第10A−Ｃ図を参照し、モデル変位位置データは演技
変位位置データ中に設置される。これは該長さの案内と
しての標準化されたモデル部分長を用いて、その演技を
通じてモデルの部分長を標準化する。これは一定に残存
する部分長に小さい変化を生ずるデイジタル化誤差のす
べてをブロツク550で除去する。次にブロツク552で、す
べてのフレームに関する元のモデルの重心が決定され
る。もし器具がその活動に含まれるならば、ブロツク55
4と556で元の器具仕様が記憶される。又、ブロツク558
で該器具と接触する元のモデル部分位置が記憶される。
例えば、ゴルフクラブを保持する手位置部分が記憶され
る。次に元のモデルの左足中心位置がブロツク560で記
憶される。左足中心はゴルフにおいてすべての変位測定
に関する基準点として用いられる。従つて、最終モデル
は元のモデルと同一足位置に再設定される。次にブロツ
ク562で該元のモデル変位位置結果は記憶される。元の
モデル位置は新モデルを構築するに必要とされるので、
それ等はその結果が変更された后、復活されるように記
憶される。次にこのフレームに関する元のモデルの部分
長はブロツク564で計算される。ブロツク566で各々の演
技者の平均部分長とフレームの部分長の比が決定され
る。標準演技者部分長結果はこのルーチンへ通過され
る。この比はモデル部分長を該成績者のものに標準化す
る。次に頭と胴比部分長がブロツク568で１に対して設
定される。頭と胴の部分長は屈曲する脊椎柱により変化
するので、これらの長さは標準化された長さに強制され
ない。このルーチンでは、長さ変化は脊椎屈曲性による
と仮定され、従つて頭と胴の長さは無関係に残される。 元のモデルの左つま先と足中心の距離はブロツク570
で、該演技者と同一サイズに対して規準化される。左足
中心原点から始めて、該モデルに関するその原点からつ
ま先の距離は演技者の中心からつま先への同一距離に等
しく変えられる。これはブロツク566で決定された該部
分比を乗算及びこの距離に関するモデル長によつてなさ
れる。次に、新規の変更されたつま先位置はブロツク57
2で変更された左つま先と足の距離を元のモデル足中心
位置に加えることによつて発見される。このようにし
て、左足中心は変更されたモデルに関して同様に残存す
る。次に、元のモデルの左かかとと足中心の距離及び左
かかとと足中心の距離はブロツク574で該成績者と同一
サイズに対して規準化される。新規の変更されたかかと
と足首位置はブロツク574で発見された距離をブロツク5
76で元のモデルの足中心位置へ加えることによつて見出
だされる。該工程は元のモデルの左足首とひざ中心距離
をブロツク578で該演技者と同一サイズに対して規準化
することによつて継続する。新規の変更されたひざの位
置はブロツク578の距離をブロツク580で新規のモデル足
首位置へ加えることによつて見出される。すべての残存
する部分長変化に関して、つま先やかかと及び足首にお
けるが如き同様処理が用いられる。この例外は左足中心
を除いて、すべての残余部分がその変更された結果に沿
つて構築されることである。従つて新規の足首とひざの
距離は新規の足首位置にブロツク580よりブロツク616を
通して、完全な変更されたモデル部分位置を生ずるべく
加えられる。 小さい誤差によつて、右足垂直位置は元のモデル垂直
位置から幾分偏移されるかも知らない。従つて、該新規
のモデルはブロツク618でつま先、かかと及び足首に関
し元の垂直位置へ強制される。小さい垂直誤差はブロツ
ク620で脚部分（左と右上部及び下部脚）へ寄与する間
に等しく分割される。 最終の小さい誤差のいずれも除くために、新規のモデ
ル結果がブロツク622で左足中心周囲に再中心される。
次に重心補償の水平及び側面身体中心がブロツク624で
ゼロ設定される。元のモデルの腸骨中心と肩中心の距離
はブロツク626で該演技者と同様サイズに対して規準化
される。新規の肩中心位置はブロツク626の距離を新規
のモデル腸骨中心位置へ加えることによつてブロツク62
8で見出される。腸骨尻、右ひざおよび左ひざの新規中
心はブロツク630ですべての変更された下部身体結果よ
り見出される。足（足中心）、肩、腸骨、尻およびひざ
の中心点距離はブロツク632で発生される。該処理はそ
れから元および変更されたモデル間の重力差の水平およ
び側部身体中心が例えば.005インチの如き所定距離より
少いか否かを決定する。該処理は反復処理である。第一
に、重力差の水平及び側部身体中心はブロツク632で決
定された中心を重力補償の中心、（初期状態はゼロであ
る）、中心と足中心の距離、および中心と足中心の距離
と肩中心と足中心の距離の積だけ、ブロツク634で偏移
することによつて計算される。新規の中心位置周辺に、
該中心を補償するこれらの点はブロツク636で同量偏移
される。該処理は元および変更されたモデルデータに関
する腕の位置を計算する腕プログラムを求めることにな
つてブロツク638で継続する。該処理はブロツク640で変
更されたモデルに関する身体重心を計算し、且つ、ブロ
ツク642で、元および変更されたモデル間の水平および
側部身体の重心差を決定する。もしこれらの差が.005イ
ンチより少なければ該工程はブロツク644で停止する。
もしこの差が.005より大きければ水平および側部補償は
ブロツク642で発見された差に設定され、且つ、該処理
はその中心を重心補償、中心と足中心の距離、および中
心と足中心の距離と肩中心と足中心の距離の比の積だけ
ブロツク646で変移することによつて継続する。最后
に、水平および側部方向中の元および変更されたモデル
間の身体の重心差は.005インチより少く、且つ、反復処
理は停止する。 該工程はそれから元のモデルの肩中心と右耳の距離、
該中心と左耳の距離、および中心と鼻の距離をブロツク
650で該成績者と同様サイズに規準化することによつて
継続する。新規の耳と鼻の位置はブロツク650の距離を
ブロツク652で新規モデルの肩の中心とされた位置に加
えることによつて見出される。もし器具が含まれるなら
ば、ブロツク654でその器具位置はブロツク656で該器具
と接触する部分と同一の数量変移される。もしすべての
フレームが完成されるならば、その処理はリターンす
る。もしより多いフレームが処理されるべく必要とされ
るならば、そのフレーム中心は一だけ増位され、且つ、
該工程はブロツク564、ブロツク658及び660における新
規フレームに関して再び開始する。 f. ノーマライズ−２プログラム ノーマライズ−１およびノーマライズ−２プログラム
は非常に類似する。ノーマライズ−１は演技者に対して
モデルを適寸法化し、ノーマライズ−２はモデルに対し
て演技者を適寸法化する。ノーマライズ−２プログラム
は一演技者をモデルの身体サイズに対して元の演技中の
重要な変更なしに変更する。このプログラムは該演技者
変位位置データをモデルの身体サイズに整合するべく規
準化する。該演技はモデルと該演技者間のサイズ変化を
許容するのみに変更される。 このプログラムは該演技者の部分長を元の案内として
規準化されたモデル部分長を用い、該成績を通じて標準
化する。これは該選抜された演技をモデルのサイズにサ
イズ変更を供給することを除いた該演技を変更すること
なしに標準化する。 第11A−Ｃ図を参照して、初めの工程はすべてのフレ
ームに関する元の演技者の重心位置を決定することであ
る。バランスを維持するために該変更された演技者はブ
ロツク700で元の重心位置に整合するべく水平および側
面的に再位置されねばならない。もしブロツク702と704
で器具が含まれるならば、元の器具仕様は記憶される。
該器具と接触する元の演技者部分位置はブロツク706で
引き続いて記憶される。元の演技者の左足中心位置はブ
ロツク708で記憶される。左足中心はすべての変位測定
に関する基点として用いられ、従つて、最終成績は元の
演技者と同じ足中心に再位置される。元の演技者に関す
る元の変位位置結果はブロツク710でそれから記憶され
る。元の演技者位置は新規の演技者を構築するべく必要
とされるので、それらはその結果が変更された后、復活
出来るように記憶される。 引き続いて、モデルの平均部分長はブロツク712です
べてのフレームに関して計算される。すべてのフレーム
にわたる成績者の屈曲出来る部分の平均部分長はブロツ
ク714で計算される。演技中のモデルと該演技者の最大
脊椎長はブロツク716で計算される。脊椎を含むすべて
の屈曲出来る部分の部分長間の比はブロツク717で決定
される。該脊椎比は最大脊椎長を用いて発生される。そ
の他のすべては平均長を用いて計算される。 該処理はそれからブロツク718で現在のフレームに関
して元の演技者の部分長を計算する。該ルーチンは各々
のフレームに関するすべてのデータが計算されるまで各
々のフレームに関する次の情報を計算するためブロツク
718へループバツクする。次にフレームに部分長とモデ
ルの平均部分長との比はブロツク720で決定される。標
準モデル部分結果はこのプログラムへ通過される。これ
らの比は該演技者部分長をモデルのものに標準化するべ
く用いられる。ノーマライズ−１ルーチンで、元の演技
者の左つま先と足中心の距離はブロツク722でモデルと
同じサイズに規準化される。該新規の変更されたつま先
位置は変更された左つま先と足の距離にブロツク724で
元の成績者の足の距離位置へ加えることによつて見出さ
れる。元の成績者の左かかとと足の中心距離および左足
首と足の中心の距離はモデルと同じサイズに規準化され
る。新規の変更されたかかとと足首位置はブロツク726
で計算された距離をブロツク728で元の演技者の足の中
心位置に加えることによつて見出される。元の演技者の
左足首とひざ中心の距離はモデルと同じサイズにブロツ
ク730で規準化される。新規の変更されたひざ位置はブ
ロツク730より変更された距離をブロツク732で新規の演
技者の足首位置へ加えることによつて見出される。元の
成績者の中間と中心の距離および側部とひざの中心の距
離はブロツク734でモデルと同じサイズに規準化され
る。新規のモデルおよび側部のひざ位置はブロツク734
よりの距離をブロツク736で新規のひざ中心位置へ加え
ることによつて見出される。元の左ひざと尻の距離はブ
ロツク738で演技者に関するモデルと同じサイズに規準
化される。新規の尻の位置はブロツク738からの距離を
ブロツク740で新規演技者ひざの中心位置へ加えること
によつて見出される。 元の左尻と腸骨の距離はブロツク742でモデルと同じ
サイズに規準化される。新規の腸骨位置はその距離を新
規の演技者の頭位置へブロツク744で加えることによつ
て見出される。元の左腸骨と右腸骨の距離はブロツク74
6でモデルと同じサイズに規準化される。新規の腸骨位
置はブロツク746からの距離を新規の演技者の左腸骨位
置にブロツク748で加えることによつて見出される。元
の右腸骨と右尻の距離はブロツク750でモデルと同じサ
イズに規準化される。新規の尻の位置はその距離をブロ
ツク752で新規の演技者の右腸骨位置に加えることによ
つて見出される。元の右尻と右ひざの中心距離はブロツ
ク754でモデルと同じサイズに規準化される。新規のひ
ざ中心位置はブロツク754からの距離を新規の演技者の
右尻位置へブロツク756で加えることによつて見出され
る。元の演技者の中間とひざの中心の距離と側部とひざ
の中心の距離はブロツク758でモデルのものと同じサイ
ズとして規準化される。新規の中間および側部ひざ位置
はブロツク758からの距離を新規のひざ中心位置へ加え
ることによつて見出される。元の演技者の右ひざ中心と
右足首距離はブロツク762でモデルと同じサイズに基準
化される。新規の足首位置はブロツク762からの距離を
新規の成績者の右ひざ中心位置へブロツク764で加える
ことによつて見出される。元の成績者の右足首とつま先
の距離および右足首とかかとの距離はモデルと同じサイ
ズにブロツク766で基準化される。新規のかかととつま
先の位置はブロツク766からの距離を新規の右足首位置
へ加えることによつて見出される。小誤差により、右足
の垂直位置は元の演技者の垂直位置から幾分偏移される
かも知れない。従つて新規の演技者はブロツク770でつ
ま先、かかと、及び足首に関して元の垂直位置へ強制さ
れる。小なる垂直誤差は左部分（左と右の上部および下
部の足）寄与する間にブロツク772で均等に分割され
る。いずれの最終小誤差を除くために、新規の演技者結
果はブロツク774で左足中心周辺に再中心される。 水平および側部身体重心補償は元および変更された成
績者の水平および側部身体重心差が所定の値より少いか
否かを決定するためにループへエンターする前にブロツ
ク776でゼロ設定される。元の演技者の腸骨中心と肩中
心距離はブロツク778でモデル演技者と同じサイズに基
準化される。新規の距離位置はブロツク778からの距離
をブロツク780で新規の演技者の腸骨の中心とされた位
置へ加えることによつて見出される。腸骨、尻、および
右ひざおよび左ひざの新規の中心位置はブロツク782で
変更された身体下部の結果より見出される。足（足中
心）および肩、腸骨、尻、およびひざの中心間の中心点
からの距離はブロツク784で発生される。 その中心は重心補償（これは初期的にはゼロである）
の中心、中心と足中心の距離、および該中心と足中心の
距離と足中心の距離の肩中心の比の積によつてブロツク
786で偏移される。新規の中心位置周辺に、その中心を
補償するこれらの点が同数量偏移される。かくしてその
部分はブロツク788で新規の中心位置周辺に再位置され
る。モデルの腕サイズに整合するべき該演技者の変位位
置データの基準化に関するプログラムはブロツク790で
求められる。次に身体重心がブロツク792で変更された
演技者のために計算される。元および変更された演技者
間の水平および側部身体の重心差はブロツク794で決定
される。水平および側部差が例えば.005インチの如き所
定の許容出来る数値の誤差より少いならば、元および変
更された演技者の重心は整合され、且つ、そのループは
ブロツク800に続く。もし水平および側部差が.005イン
チより大きければ、その水平および側部補償はそれらの
それぞれの距離に対して均等に設定され、且つ、その中
心はブロツク786に記述されたように再び偏移される。
この処理は先に記述された水平および側部差が.005イン
チより少くなるまで、続く。最后に、誤差は.005インチ
より少くなるだろうし、且つ、元の演技者の肩中心と右
耳、中心と左耳および中心と鼻をブロツク800でモデル
と同じサイズに基準化することによつて、その処理は継
続する。新規の耳と鼻の位置はブロツク800からの距離
をブロツク802で新規の演技者の肩の中心位置へ加える
ことによつて見出される。もし器具が含まれるならば該
器具位置データがブロツク804と806で該器具と接続する
部分と同じ数量偏移される。たとえば、もし器具の特別
固有の使用が、例えば特別固有の点におけるボールと接
触するが如く、要求されるならば、これらの位置は到達
されねばならない。この処理で、可能な誤差は器具位置
に小誤差をこのゴール達成の演技者に無変更でなすに充
分なる程度に小さい。最終的に、すべてのフレームは計
算されたか否か決定される。もしそうでなければ、次の
フレームは引込められ、且つ、そのフレームに関する該
演技者の変位位置はブロツク808と810でモデルの身体サ
イズに対して整合される。 g. 腕−１プログラム このプログラムはモデルアーム変位位置データをいず
れの演技者の腕サイズに整合するように規準化する。モ
デル演技はモデルと該成績者間のサイズ変化を許容する
ためにのみ変更される。第12図を参照して、プログラム
はブロツク850で元のモデルに関する肩変位位置の中心
を発見することによつてスタートする。次に変更された
モデルに関する肩変位位置の中心、該中心は演技者の部
分長を有しており、ブロツク852で発見される。手首変
位位置の中心はブロツク854で元のモデルに関して計算
される。元の肩中心と手首中心位置のスロープはブロツ
ク856で計算される。次に元のモデルの手首間距離はブ
ロツク858で計算される。 元のモデルに関する左と右の肩と肘中心の距離はブロ
ツク860で計算される。それから左と右肩と肘中心の距
離がブロツク862で変更されたモデルに関して計算され
る。元のモデルと同じ線に沿つて肩と肘の距離がブロツ
ク864で変更されたモデルに関する距離に整合するため
に変更される。新規の肘中心位置は元のモデルに関して
計算された肩と肘の距離を変更された肩の位置にブロツ
ク866で加えることによつて見出される。元のモデルに
おける左と右肘の中心と手首の中心距離はブロツク868
で計算される。左と右肘の中心と手首中心の距離は変更
されたモデルに関して、ブロツク870で計算される。元
のモデルの同様なる線に沿う手首と肘の距離は変更され
たモデルに関する距離に整合するためにブロツク872で
変更される。新規の手首中心位置は元のモデルに計算さ
れた肘と手首の距離に変更された肘位置をブロツク874
で加えることによつて見出される。変更された腕はそれ
から元のモデルと同じ相対距離にブロツク876で移動さ
れる。 計算されたスロープの線に沿つて、腕は手首が該線か
ら同じ相対距離に位置されるまで移動される。該相対距
離は活動間で異り、元の手首巾（器具が手に保持される
場合）と同じ巾距離になるか、あるいは元の肩巾と変更
された肩巾の比に元の手首巾（器具が手によつて保持さ
れない場合）を乗算したものとなるだろう。次に左と右
の中間と側部肘位置がブロツク878で最終の肘中心位置
から計算される。 規準化されたプログラム中の如く、中心基点から始ま
り、該基点から該モデルの問題としている点への距離は
中心からの該成績者における問題の点への同距離に等し
く変更される。これは部分比（ノーマライズプログラム
からのデータ）とこの距離に関するモデル長を乗算する
ことによつてなされ、それから該点を該長さに該中心を
加えることによつて再設定する。次に最終手首中心位置
からの左と右の中間と側部手首位置はブロツク880で計
算される。最終的に、左と右手の中心化された位置はブ
ロツク882で最終手首の中心化された位置より計算され
る。本処理はそれからその処理を求めたプログラムより
リターンする。 h. 腕−２プログラム 腕−２プログラムは演技者の腕変位位置データをモデ
ルの腕のサイズに整合するために規準化する。該演技者
データはモデルと演技者間のサイズ変化を許容るために
のみ変更される。第13図を参照して、腕−２プログラム
は腕−１プログラムに対して類似であつて、且つ、元の
演技者の肩変位位置の中心を発見することによつて、ブ
ロツク900で開始する。変更された演技者の肩変位位置
の中心はブロツク902で計算される。元の演技者の手首
変位位置の中心はブロツク904で計算される。元の肩中
心と手首中心の位置のスロープはブロツク906で計算さ
れる。元の演技者の手首間の距離は908で計算される。
元の演技者に関する左と右肩と肘中心の距離はブロツク
910で計算される。変更された演技者の左と右肩と肘中
心の距離はブロツク912で計算される。 次に、元の演技者の同じ線に沿う肩と肘の距離はブロ
ツク914で変更された演技者の距離に整合するために変
更される。新規の肘中心位置は元のモデルから計算した
距離を変更された肩位置へ加えることによつて、ブロツ
ク916で見出される。 元の演技者の左と右肘中心と手首の距離はブロツク91
8で計算される。変更された成績者の左と右肘中心と手
首中心の距離はブロツク920で計算される。元の演技者
の同じ線に沿つて、肘と手首の距離は変更された演技者
の距離に整合するべくブロツク922で変更される。新規
の手首中心位置は元のモデルから計算された距離に変更
された肘位置をブロツク924で加えることによつて見出
される。該変更された腕は元の演技者と同じ相対距離へ
移動される。 計算されたスロープの線に沿つて、該腕は手首がその
スロープの線から同じ相対距離に位置されるまで移動さ
れる。相対距離は活動によつて異るが、元の手首巾（器
具が手に保持される場合）と同じ巾距離になるか、又
は、元の手首巾（器具が手に保持されていない場合）と
変更された肩巾と元の肩巾との比の乗算になるだろう。
左と右の中間および側部肘位置は肘位置中心からブロツ
ク928で計算される。ノーマライズルーチンにおけるよ
うに、中心基点から始まり、該基点より演技者の問題の
点への距離はモデルの問題の点へ該中心より同距離に等
しく変更される。これは部分比（ノーマライズプログラ
ムからのデータ）とこの距離に関する演技者の長さを乗
算し、それから該長さをその中心に加えることによる該
点の再位置設定を行うことによつてなされる。左と右の
中間側部手首位置は最終手首中心位置から、ブロツク73
0で計算される。最終的に、左および右手中心位置は最
終手首中心位置からブロツク932で計算される。 2. 個別化された優位演技モデルを発生する工程 第14図は生徒の個別演技モデルを発生する全体的なフ
ローチヤートである。初めの工程は該生徒をビデオに捕
捉し、且つ、その生徒のモデルを発生するためのビデオ
像をデイジタル化して開始する。熟達又は活動を試みる
生徒を捕捉することは必要ではないが、その目的は物理
的寸法および生徒の特徴をブロツク940で発生すること
である。次の工程は先に発生された優位演技モデルを生
徒の物理的寸法に分類する。これは生徒と同じサイズを
有し、且つ、その熟達を成就するに優位演技の能力を有
する個別の優位演技モデルをブロツク942で創造する。
最終工程は個別の優位演技モデルを生徒の影像と比較す
るために表示することである。これはオンライン教育工
程又はビデオ重ね合わせ工程を用いることによつて、ブ
ロツク944でなされる。 a. デイジタル化プログラム デイジタル化プログラムは身体位置はデイジタル化
し、且つ、個別化された優位演技モデルを構築するに必
要なるデータを比例設計する。身体の点をデイジタル化
するためのすべての仕事はカメラからのビデオ結果を用
いてなされる。第15図を参照して、初めの工程はイメー
ジプロセツサーへ接続されたグラフイツクスクリーンを
クリアすることである。指令は当業界でよく知られてい
る方法で課程をデイジタル化することを遂行するための
イメージプロセツサーソフトウエアからブロツク950で
提供される。演技者を記述する必要なるデータがエンタ
ーされる。代表的なデータはブロツク952で演技者の名
前、その演技者の活動、習得技術等々を含む。次の工程
は比例尺フアイルが演技者の影像を比例設計するのに利
用出来るか否かを決定することである。もし該比例尺フ
アイルが利用出来ないならば、その比例尺フアイルはカ
メラの景観の各々の比例尺を設定することによつて発生
される。比例尺は尺度として簡単なる既知の寸法を有す
る物体を設定することを含み得るか、又は比例尺を発生
するためのカメラの景観中に多部分比例尺として複雑な
る既知の寸法を有する物体を設定することを含むかも知
れない。カメラの景観はブロツク956でスクリーンの比
例尺で表示される。次に該比例尺点はブロツク958でカ
メラ１景観よりデイジタル化される。カメラ２景観方向
中の比例尺はブロツク960と962でデイジタル化される。
必要なる比例位置点はグラフイツクスクリーン上の表示
からデイジタル化される。点番号はDLT法か、又は90゜
カメラ補償法のいずれかで決定される。一方において比
例尺情報を発生する間、そのデータはコンピユータで読
まれ、且つ、ブロツク964でフアイルに記憶される。比
例尺結果は演技者結果を全尺度へ比例せしめるための分
類データを提供するべくエンターされる。比例フアイル
の発生の后、演技者がデイジタル化されるか否か、ブロ
ツク966で決定される。もし成績者がデイジタル化され
ないならば演技者をデイジタル化するその工程はスキツ
プされ、且つ、発生された比例データはブロツク988で
データフアイルへ書き込まれる。演技者は２台のカメラ
によつて見られるすべての身体の点を最上に許容する位
置に設定された該カメラの正面に位置される。演技者の
臨界身体部分の点はトラツクボール、マウス、キーボー
ドで移動されるカーソルを用いるか、又は当業界でよく
知られている方法のイメージプロセツサーへインターフ
エイスされた指示棒を用いることによつてブロツク970
でデイジタル化される。カメラ１景観は演技者とグラフ
イツク結果が承諾出来ることを確実ならしむるデイジタ
ル化努力のその結果がブロツク972で表示される。もし
その点が承諾出来ないものならば、その工程はブロツク
974でレポートされる。 もし、その点が承諾されると該カメラ２景観は成績者
で表示され、且つ、カメラ２景観中の演技者の景観は、
ブロツク976と978でデイジタル化される。カメラ景観上
の臨界身体部分点はトラツクボール、マウス、又はキー
ボード命令、あるいはイメージプロセツサーの指示棒を
用いてデイジタル化される。カメラ２景観は演技者とグ
ラフイツク結果が承諾出来ることを確実ならしむるデイ
ジタル化努力のその結果を表示する。もし、その点が承
諾出来ないならば、その工程はブロツク982で再びレピ
ートされる。もし、その点が承諾出来るならばその成績
者位置データは、ブロツク984で比例尺化される。演技
者位置データは比例データと共に従うフアイルへ、ブロ
ツク986と988で書き込まれる。その工程はそれからコン
ピユータシステム上の適切なるフアイルへデータを書く
ことによつて終了する。 ２台のカメラでデイジタル化することは規準であつ
て、結果はいずれのカメラ台数を用いることによつても
発生される。もし１台カメラが用いられるならば、その
演技者は２位置に姿勢をとらねばならない。 b. プログラムＥ プログラムＥは優位演技者モデルを採用し、且つ、そ
れをいずれの演技者の身体サイズに個人化する。第16図
を参照して、初期工程はプログラムＡよりＤを通して発
生されたモデル変位位置データを読むことである。次
に、デイジタル化プログラムで発生された演技者部分位
置分類データが、ブロツク1002で読まれる。もし器具が
含まれるならばその演技者の器具仕様がブロツク1004と
1006で読まれる。変更されたモデルは演技者の器具仕様
に整合せねばならないから、それらは保存される。追加
がモデル器具を最終勧告なることを許容するためにつけ
加えられるかも知れない。次に、カメラ設定データはブ
ロツク1008で読まれる。これは三元演技者位置を発生す
るために要求される。 プログラムＡで説明された如く、三元結果を発生する
に使われる２可能方法がある。これらはDLT法および90
゜カメラ補償法である。それらはプログラムＡで先に説
明されたので、ここでは繰り返されない。３元の演技者
位置データはDLT法か、もしくは90゜カメラ補償法を用
いて、ブロツク1010,1012と1014で発生される。演技者
位置は左足の如き所定の身体位置周辺にブロツク1016で
中心化される。演技者の位置はノーマライズ−３ルーチ
ンを用いて規準化される。ノーマライズ−３ルーチンは
モデルを他の演技者の身体サイズに、元の成績中の重要
な変更なしで、変更する。ノーマライズ−３プログラム
はモデル変位位置データを演技者の平均身体部分サイズ
に整合するために規準化する。従つてモデル演技は演技
者とモデル間の部分サイズ差の誤差を訂正するためにの
み、ブロツク1018で変更される。次にモデル演技の重心
結果がブロツク1020で発生される。モデル位置結果はブ
ロツク1022でキユービツクスプライン凾数で適合され
る。プログラムＡで説明したようにキユービツクスプラ
イン凾数は最終変位位置結果へ適合される。これはいず
れの要求された時間比における結果を再発生することの
可能性と同様に平滑化される。モデル位置結果はブロツ
ク1024でビデオ時間増分を用いて再発生される。各々の
結果に対してキユービツクスプライン凾数を用いること
によつて、データはビデオ表示上に重ね合わせられるよ
うに1/60秒、ビデオ時間増分で再発生される。結果はビ
デオで示されるので、パララツクスはビデオ撮像中に固
有のパララツクスに整合するべく置換されねばならな
い。前に読まれたカメラ設定結果はブロツク1026で、こ
の課程を完成するために用いられる。モデル結果はブロ
ツク1028で左足中心周辺に中心化される。従つて優位成
績モデルは演技者の身体サイズに対して個別化される。
もし器具が活動中に含まれるならば、その器具に関する
モデル位置結果は発生され、且つ、ブロツク1030と1032
でデータフアイルに記憶される。最終的に、モデル位置
結果はブロツク1034でデータフアイルへ書き込まれる。
簡潔には、この優位演技モデルは演技者の身体サイズへ
個別化され、且つ、モデル位置と運動を説明する適切な
データがビデオモニタに表示されるべく使用されるデー
タフアイルへ書き込まれる。 c. ノーマライズ−３プログラム ノーマライズ−３ルーチンはモデルを他の演技者の身
体サイズへ、元の演技中の重要な変更なしに、変更する
べく設計されている。このプログラムはモデル変位デー
タを演技者の身体部分サイズへ整合するために規準化す
る。従つてモデル演技は演技者とモデル間の部分サイズ
差を訂正するためにのみ変更される。 ノーマライズ−３ルーチンは実質的にノーマライズ−
１ルーチンと同様である。ノーマライズ−１ルーチンの
完全な議論のために第10A−Ｃ図を参照する。ノーマラ
イズ−３の議論はノーマライズ−１工程と相異している
工程についてのみ議論する。第17図を参照して、一定長
に存続する部分を標準化するために、成績者のすべての
部分の長さはフレームのすべに関して、ブロツク1050で
決定される。 標準のモデル部分長結果はノーマライズ−３ルーチン
へパスされる。演技者とモデル部分長間の比は各々の関
連した部分に関して決定される。この比はモデル部分長
を演技者のものに標準化するためにブロツク1052で用い
られる。頭と胴の部分長は屈曲し得る脊椎柱により変化
するので、これらの長さは標準化されない。ノーマライ
ズ３ルーチンで、いずれの頭又は胴の長さ変更は脊椎屈
曲性によるものと仮定され、従つて頭と胴の長さはすべ
てにわたるフレームの平均長に関する案内としてのみの
比を用いて、サイズを変更するべく許容される。バラン
スを保持するために変更されたモデルは元の身体の重心
に整合するために水平にして側面図に再位置設定され
る。これを完成するため、元の位置は、ブロツク1054で
記憶される。変更されたモデルは演技者と同様な器具仕
様およびすべての変位位置測定のための同様基点を持た
ねばならないから、元のモデル器具仕様、器具と接触す
る部分位置、左足中心位置および変位位置結果はブロツ
ク1058−1064で記憶される。ルーチンはそれからモデル
変位位置データをすべてのフレームに関する演技者の平
均身体部分サイズの整合するべく規準化するノーマライ
ズ−１ルーチン工程として、ブロツク1066−1154で継続
する。 すべてのフレームが完成された后、そのルーチンは器
具が含まれるか否か、ブロツク1156で決定される。もし
器具が含まれなければそのルーチンは、ブロツク1157で
正常リターンをする。もし器具が含まれるならば先に記
憶された元の器具仕様は、ブロツク1158で変更されたモ
デルと比較される。もし器具仕様が変更されたモデルに
関して承諾し得るならばそのリターンはブロツク1157と
1160で正常リターンをする。変更されたモデルは演技者
と胴じ器具仕様を持つべく要求されるので、最終変更モ
デルはブロツク1162でさらに器具命令を供給するべく操
作されねばならぬかも知れない。もし要求されるなら
ば、そのモデルはブロツク1164で要求された器具命令を
供給するべく偏移される。身体位置を偏移することは身
体バランスを狂わすかも知れないから、新規の変更され
た位置は元のモデル重心位置を用いて変更されたモデル
をバランスさせるルーチンの部分を介してブロツク1166
で処理される。その結果は元のモデルの重心位置を有す
る変更された器具位置を供給するために偏移された、変
更されたモデルである。本工程はそれから関連の工程へ
リターンすることによつて終止する。 4. ビデオ重ね合わせプログラム 重ね合わせプログラムは個々のモデル結果を演技者の
ビデオに重ね合わせる。第18図を参照して、初期工程は
ブロツク1200でグラフイツクスクリーンをクリアするこ
とである。次に演技者データがコンピユータへ入力され
る。代表的データは名前、活動、月日、収得技術等を含
む。演技者の個別化された優位モデルデータはプログラ
ムＥで発生されたデータフアイルから、ブロツク1204で
読まれる。もし比例フアイルが演技者の結果をビデオ表
示（グラフイツクス）スクリーンのサイズに比例するべ
く利用出来ない場合は、その比例尺はデイジタル化プロ
グラムで説明された如く、ブロツク1106−1114で決定さ
れる。もし比例フアイルが利用出来れば直接、データフ
アイルから、ブロツク1216で読まれる。 適切な比例フアイル情報が決定された后、演技者位置
データはブロツク1218で比例尺化される。かくて、実際
の演技データはビデオ表示に適合するべく変更される。
カメラ１景観はビデオ表示上に、ゴルフテイー、ピツチ
ングラバー、ホームプレート等の如き成績に固有なる参
照点と共にビデオ表示上に投影される。すべてのグラフ
イツク表示結果はこの点に関してブロツク1222で参照さ
れる。個々の演技モデルはビデオ表示上に重ね合わさ
れ、且つ、該参照点を用いて、ブロツク1222で位置設定
される。カメラ２景観は1224で選ばれた参照点で表示さ
れる。その個別化された演技モデルは該参照点に関し
て、ブロツク1226で表示され、且つ、位置設定される。 かくて、ビデオ表示スクリーンは参照点に関して位置
設定された個別化された優位演技モデルを表示する。次
の工程は生徒を教育するモードを選択することである。
重ね合わせモード、又はオンライン教育モードかいずれ
かが、ブロツク1228で選択される。もしオンライン教育
モードが選択されるとカメラ１景観かもしくはカメラ２
景観が、ブロツク1230で選択される。カメラ１景観が選
択されると、カメラ１景観がブロツク1232で表示され
る。教育モードでは、モデル位置のいずれもどちらのカ
メラからのビデオ結果上に重ね合わせされるべく選択さ
れる。これらの位置はブロツク1234でいずれの時間にお
いても変更される。モデルはそれからブロツク1236でビ
デオスクリーン上に重ね合わされる。この点において、
該生徒は彼の身体をビデオ上の個別化された優位演技モ
デルに整合するべく試みる。先生は生徒の位置を訂正
し、又は生徒は教育現場でモニターで見ることにより、
且つ、彼の位置をモデルの位置と比較することによつて
彼自身の位置を容易に訂正出来る。最終的に生徒は彼の
位置を変更するべく欲するであろう。モデルの位置はブ
ロツク1238で、希望位置へ変更される。もし生徒がその
景観を変更するべく希望するならば、ブロツク1248でそ
のようになし得る。本工程はそれらカメラ１あるいはカ
メラ２のいずれかからの景観を選択する教育モードに対
して、ブロツク1230でループバツクする。もし生徒が異
つた景観を見たくない場合もしくは重ね合わせモードに
ブロツク1250で進めることを欲しない場合は、元の発生
の比例フアイルデータは後刻使用のために、ブロツク12
52で記憶される。 全オンライン教育工程もしくはそのいずれかの部分は
カメラ又はイメージプロセツサからの出力を単に記録す
ることによつてテープに記憶される。その結果はその間
において、又は一連の課程の后に観察される。 生徒は彼の演技をモデルのものと比較するべく欲する
かも知れない。これはブロツク1254でビデオ重ね合わせ
モードを用いて完成される。ビデオ重ね合わせモード
で、モデル演技を演技者のものと整合するべく、演技者
が臨界位置に到達する時間は識別されねばならない。こ
れは演技者の重要な位置を識別し、且つ、物理的活動の
間、これらの重要なる位置に演技者が到達する時間を決
定することで完成される。例えば、演技者のスイングの
如く、ゴルフスイングの10重要位置は容易に識別され、
且つ、各々の重要なる位置の時間は容易に決定される。
次にその景観はブロツク1256で、カメラ１又はカメラ２
のいずれかから選択される。カメラ１又はカメラ２のい
ずれかが選択されるので、本議論はカメラ２景観を説明
する。同じ工程がカメラ１景観に、ブロツク1268−1276
で従属されることは理解されるべきである。 景観が選択されるとフレームカウントは開始フレーム
に対して、ブロツク1258で初期化される。選択されたフ
レームからのビデオ影像はブロツク1260で表示される。
対応するモデルグラフイツク位置はブロツク1262で、ビ
デオ影像上に重ね合わされる。モデルフレームは演技者
のスイングの重要な位置を識別することによつて決定さ
れる。モデル中の重要な位置は知られており、且つ、そ
の重要な位置は演技者のスイングで容易に識別されるか
ら、適切なモデルフレームは演技者の影像上に重ね合わ
せされる。次にそのフレームは増分され、且つ、その工
程はすべてのフレームが完成されるまで、ブロツク1264
で再びレピートされる。最終的に生徒は景観を変更し
て、ブロツク1268で示される景観２を見たいと欲するか
も知れない。もし生徒がビデオ重ね合わせする前に教育
モードにして、その演技を改善することを欲するなら
ば、ブロツク1280で、そうすることが出来る。 オンライン教育モードにおけるように、すべての結果
は即刻又は後刻観察するために記録される。 すべての他の例における如く、２台のカメラは教育お
よび重ね合わせモードの規準であるが、しかし、何台で
も使用出来る。もし１台のカメラが使われるならば、演
技者は１景観より多くが要求されると、カメラを再位置
設定するか、あるいは演技の方向に再位置設定しなけれ
ばならない。 G. ゴルフ操作例 操作上、熟達を習得するべく希望する生徒はデイジタ
ル化された影像がその生徒に関して製作されるようにカ
メラの正面に位置設定される。デイジタル化された影像
は生徒の肉体的寸法に対して適寸法化された個別の優位
演技モデルを発生するために使用される。熟達を完成す
るべく生徒を教育する最初の工程は生徒の行為と個別化
された優位演技モデル間の即刻比較を許容するべくオン
ライン教育工程を用いることによる。生徒は、肉体的活
動を示して助ける先生と一緒の方が望ましいので、生徒
の影像とモデルを教育現場に適宜上設置されたモニター
で観察する。例えばゴルフでは、モニターは適宜上ブル
フテイーの近くに設定される。オンライン教育モードで
は、コンピユータは生徒が彼の熟達を改善するべく欲す
る特定位置で個別化された優位演技モデルを表示する。 第19図は参照して、ゴルフアーのスイング中の10重要
位置を示す。個別化された優位演技モデル８の影像は生
徒の影像４（点線で示される）上に重ね合わされる。も
し生徒がボールを適当にアドレスするべく欲するなら
ば、コンピユータはモデルのアドレス位置（第19図の位
置Ａ）をビデオモニター上に表示する。生徒はそれから
ビデオスクリーン上で彼のアドレス位置をモデルの影像
と一致するよう調整する。モデルは正確な物理的寸法、
演技者と同じ身体重心及びサイズを有するので、その演
技者は彼の身体をモニター上のモデルの影像に正確に重
ね合わすべく移動することが出来る。 セツトアツプ又は位置設定の初期における如き静止位
置では生徒又は先生はその差を見、且つ、即刻変化出来
る。移動中の到達された位置では、コンピユータは到達
するべき生徒の位置をぴたりと止まらせて生徒はその位
置の知覚を明示する静止位置に設定される。生徒は先生
がモニターを選択された位置に到達されるか否かを決定
するべく使用している間にその活動を遂行することが出
来る。いつでも、ビデオ影像は側部景観の表示の時間に
おける適当な位置へモデルを切替えることで、その側面
景観の如き他の景観へ切替えられる。 全オンライン工程は又はいずれの部分もカメラあるい
はイメージプロセツサーからの出力を単に記録すること
によつてテープ上に記憶される。その結果は期間中もし
くはその課程后のいずれにおいても観察される。 本システムを操作する第２法は活動を遂行する生徒の
ビデオ重ね合わせを生ずることである。ビデオ重ね合わ
せ工程は重ね合わせされた個別化された優位演技モデル
で生徒の演技のハードコピービデオ記録を生産する。第
19図を参照してゴルフの10重要位置のビデオ演技重ね合
わせの例を示す。この例で、生徒はボールをアドレス
し、且つ、インパクトとからひき続いた完全なスイング
をなしている。モデルは生徒が彼の活動を優位演技と比
較出来るように生徒の活動の上に重ね合わされる。 生徒は彼の身体のサイズに関する完全なスイングに彼
のスイングを本質的に比較する。第19図は完全なゴルフ
スイングに関する10重要位置を示す。位置Ａはモデルが
少し腰と膝を曲げるアドレス位置である。位置Ｂは実質
的に全身体転移が始まる水平バツクスイングである。モ
デルはボールを飛ばすことを始めるために尻と腕と肩を
廻し、且つ、重量の右足転移を助長する。位置Ｃは身体
を巻く状況に強調される垂直バツクスイングである。モ
デルの左腕は僅か曲がり、且つ、右腕は少し“フライ
ズ”（flies）の状況なので、手首のうわぞり動作のす
べてが開始する。位置Ｄはスイング位置の並行的頂上で
ある。モデルは頭の殆んど完全な静止を存続しながらク
ラブを垂直から並列位置へ動かす。尻と上半身は一杯に
輪状に曲がつている。生徒はバツクスイングを延ばしす
ぎており、そのクラブがモデルのよりもはるかに廻る原
因となつていることに注目して下さい。これはインパク
トにおいてクラブをおそい状態に結局至らしめ、ゴルフ
アーがボールを右へ押す原因となる。位置Ｅは垂直ダウ
ンスイングである。初めの下降運動中は、その腕は身体
によつて保持される。左へ帰る転移活動はスイングの頂
上と垂直ダウンスイング位置の間に起る。位置下は水平
ダウンスイングである。左側は開いているので、頭はボ
ールの後部であり、且つ比較的動かない。腕とクラブの
自由スイング活動は尻と上半身を含んで生ぜられる。位
置Ｇはインパクト位置である。これはボールが打たれる
場所である。 水平ダウンスイング位置からスイングの終りに、殆ん
どすべての身体の動きは目標に向いている。Ｈは水平ス
ルースイングである。モデルの右手は左と交差し、且
つ、右足は殆んど地上から離れて上つている。両活動は
重量を左足外へ転動することによつて生ぜられる。この
動きがゴルフアーを横へ引張る。位置Ｉは垂直スルース
イング位置である。尻の方を空間的にあけて腕とクラブ
を垂直位置へ自由にスイングさせる。この点において、
クラブはスローイングダウンされ且つ、手首は離れ始め
る。身体は直立するが頭はボールの元の位置の後部にと
どまる。最終位置Ｊは終りである。へそは目標の左を向
いており、直行的ではない。胸が目標に向く場合は尻は
適度の空間を生じない。腰はくずれ、肘は重なり、クラ
ブは最終位置に下がる。 この例は生徒に重ね合わされる10位置のみを示す。実
際に、生徒のそれぞれのビデオフレームは重ね合わされ
た対応するモデル位置を有する。かくて、生徒とのモデ
ルスイングは単一課程をすべての位置にて比較せしめ
る。 従つて、明瞭なる如く、生徒はそのスイングと個別化
された優位演技モデルのスイングと直接比較を有する。
生徒および／又は先生はそのスイングを改善するために
いずれの非効率も容易に訂正することが出来る。加うる
に、他の生徒は批判目的のためビデオハードコピーを観
察し得る。ビデオハードコピーの別の使用は生徒の習得
しつつある熟達中の改善を説明するために先のビデオハ
ードコピーを用いることを含む。 H. 結論 かくて、生徒の活動上に個々の優位演技モデルを重ね
合わせることによつて生徒に肉体的運動の熟達を教育す
るためのシステムが示された。先生の助力で生徒は生徒
の演技を個別化された優位モデルのものと比較して改善
する。個別化された優位演技モデルは活動中の選抜され
た演技者の運動姿態、その活動から識別される優位傾
向、およびその活動をすぐれて演技中の選抜された演技
者によつて用いられるいずれの傾向も含む。個別化され
た優位演技モデルは生徒の特徴および肉体的寸法に適寸
法化される。かくして生徒はその運動を生徒の活動のた
めに特定的に個別化されたモデルと比較することが出来
る。 生徒によつて習得される物理的熟達はスポーツとゲー
ムを含む。例えば、システムはゴルフクラブの適切なス
イング、短距離競争又はハードル競争のための適切なフ
オーム、棒高跳びの適切なフオーム、野球のピツチング
の正しいフオーム、野球バツトの距離と方向を改善する
スイング、および数多くの他の熟達等を生徒に教育する
ために特に適当である。 ビデオハードコピーはその熟達を習得中の生徒の改善
を図解するために保存される。又、ビデオハードコピー
は技術習得の生体力学方面における価値ある情報を得る
ために他の人によつて観察される。本発明の上述された
実施例は図解的説明の目的のためのみであつて、その変
更は当業者によつてなされ得る。従つて、この発明はこ
こに開示した実施例に制限されると見なされるに非ずし
て、本特許請求の範囲で画定される如く限定されるもの
である。

【図面の簡単な説明】 ここに図示される望ましい実施例は、如何なる態様にお
いても本発明のスコープを制限する如き構成をなすもの
ではない。 第１図はゴルフ教育に用いられるシステムの１例を示す
本発明の教育システムの各構成品を示す。 第２図はオンライン教育モード、又はビデオオバーレイ
モードのいずれかのシステムのオペレーシヨンを説明す
る全体のフローチヤートである。 第３図はオンライン教育設備構成を示す広範なフローチ
ヤートである。 第４図はビデオオバーレイ構成を示す広範なフローチヤ
ートである。 第５図は優位演技モデルを発生する構成を説明する全体
的なフローチヤートである。 第６図は優位演技モデルを発生するプログラムＡの詳細
なフローチヤートである。 第７図は優位演技モデルを発生するプログラムＢの詳細
なフローチヤートである。 第８図は優位演技モデルを発生するに用いられるプログ
ラムＣの詳細なフローチヤートである。 第9A−Ｂ図は優位演技モードを発生するプログラムＤの
詳細なフロチヤートである。 第10A−Ｃ図はプログラムＢで使われるノーマライズ１
ルーチンの詳細なフローチヤートである。 第11A−Ｃ図はプログラムＣで使われるノーマライズ２
ルーチンの詳細なフローチヤートである。 第12図は演技者の腕位置を発生する腕１プログラムの詳
細なフローチヤートである。 第13図はモデルの腕位置を発生する腕２プログラムの詳
細なフローチヤートである。 第14図は個々の優位演技モデルを発生する構成を説明す
る全体的なフローダイアグラムである。 第15図は個々の演技モデルを発生するデイジタル化プロ
グラムの詳細なフローチヤートである。 第16図は個々の演技モデルを発生する構成用のプログラ
ムＥの詳細なフローチヤートである。 第17図はプログラムＥによつて使用されるノーマライズ
３に関する詳細なフローチヤートである。 第18図は個々の演技モデルを表示するプログラムであ
る。 第19図はオンライン教育モード及びビデオ演技モードの
システムのオペレーシヨンを図解する。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．生徒に肉体的運動の熟達を教育するシステムであっ
   て、 ビデオカメラ、 解読手段、 処理手段、および 表示手段 を含み、 前記ビデオカメラは、肉体的運動を熟達するべく試みる
   生徒の運動を表す一連のビデオ影像を供給する、ビデオ
   信号を発生するために設置され、 前記解読手段は、前記ビデオ影像信号を画素影像データ
   に変換し、前記処理手段へ入力し、 前記処理手段は、生徒の動きを運動の熟達したモデルに
   同期関係を保って整合させてモデルの運動および生徒の
   運動を表す画素影像を発生し、この場合モデルの肉体的
   特徴を生徒の肉体的特徴と一致させ、 前記表示手段は、生徒の運動をモデルの運動と比較する
   ために前記画素影像を表示し、それによって生徒はモデ
   ルの運動を模倣するべく試みることによって該熟達を習
   得する、 ことを特徴とする前記肉体的運動熟達教育用システム。 ２．前記処理手段は、モデルの配置方向と位置を計算す
   るため、且つ、それを表すデイジタル信号を供給するた
   めのデイジタル計算手段を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のシステム。 ３．前記デイジタル信号および前記解読手段からの前記
   画素影像データに対応し、前記デイジタル信号と画素影
   像データを組み合わせ、モデルおよび演技者の画素影像
   を発生する影像処理手段を前記処理手段が含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載のシステム。 ４．前記計算手段が、 前記処理手段中の情報に関して算術演算を遂行する中央
   処理手段、および 前記処理手段の操作のシーケンスを制御するため、且
   つ、情報を記憶するための記憶手段 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のシ
   ステム。 ５．前記カメラからのビデオ信号を記録するための第一
   ビデオレコーダであって、生徒の運動を反復するため、
   前記ビデオ信号を録画再生するべく適合された該第一ビ
   デオレコーダをさらに含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のシステム。 ６．画素影像データをビデオ信号に変換するための符号
   化手段をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のシステム。 ７．前記ビデオ信号をビデオ影像へ変換するための少な
   くとも一台のビデオモニターをさらに含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載のシステム。 ８．前記符号化手段がRGB−NTSC変換器であることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載のシステム。 ９．前記解読手段がNTSC−RGB変換器であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のシステム。 １０．入力情報を前記影像処理手段へ供給するための手
   段をさらに含んでいることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載のシステム。