メイクヒューマン
3Dキャラクターモデリングソフトウェア
メイクヒューマン
開発者MakeHumanチーム
初回リリース2000年; 25年前 （2000年）
安定版リリース
1.3.0 [1]  / 2024年5月15日
リポジトリ
  • github.com/makehumancommunity/makehuman
書かれたパイソン
オペレーティング·システムLinux、Mac OS X、Windows
タイプ3Dコンピュータグラフィックス
ライセンスAGPL [2]
Webサイトstatic.makehumancommunity.org

MakeHumanは、フォトリアリスティックなヒューマノイドのプロトタイピング用に設計された、フリーでオープンソースの 3Dコンピュータグラフィック スミドルウェアです。3Dキャラクターモデリングに関心を持つプログラマー、アーティスト、そして研究者のコミュニティによって開発されています。

テクノロジー

MakeHumanは3Dモーフィング技術を用いて開発されています。標準的な（固有の）両性具有の人間のベースメッシュから、線形補間を用いて様々なキャラクター（男性と女性）に変形できます。例えば、4つの主要なモーフィングターゲット（赤ちゃん、10代、若者、老人）を指定すると、あらゆる中間形状を作成できます。

MakeHuman 文字の補間: 1 番目、3 番目、5 番目、7 番目はターゲットであり、その他は中間形状です。

この技術と膨大なモーフィングターゲットデータベースを用いることで、あらゆるキャラクターを事実上再現することが可能です。非常にシンプルなGUIで、数百ものモーフィングにアクセスし、容易に操作できます。MakeHumanのアプローチは、身長、体重、性別、人種、筋肉量といった共通パラメータをスライダーで操作することです。主要なオペレーティングシステム（OS）すべてに対応させるため、1.0 Alpha 8以降はOpenGLとQtを用いてPythonで開発されており、プラグインによって完全に実現されたアーキテクチャとなっています。

このツールは、仮想3D人体モデルのモデリング用に特別に設計されており、筋肉の動きのシミュレーションを含むシンプルで包括的なポーズシステムを備えています。インターフェースは使いやすく、人体モデリングに必要な多数のパラメータに迅速かつ直感的にアクセスできます。

MakeHumanの開発は、人体の形態学的特徴に関する詳細な技術的・芸術的研究に基づいています。この研究では、並進と回転の両方の線形補間を用いたモーフィングを扱っています。これら2つの手法に加え、フォームファクタの簡単な計算とメッシュ緩和アルゴリズムを用いることで、四肢の回転に伴う筋肉の動きのシミュレーションなどを実現できます。[3]

ライセンス

MakeHumanは無料かつオープンソースであり、ソースコードとデータベースはGNU Affero GPLの下で公開されています。公式バージョンからエクスポートされたモデルは、この例外であるCC0の下で公開され、フリープロジェクトおよび非フリープロジェクトで広く利用されるようになっています。これらのプロジェクトは商用化される場合とされない場合があります。

受賞歴

2004年、MakeHumanは最優秀Blender Pythonスクリプトとしてスザンヌ賞を受賞しました。[4]

ソフトウェアの歴史

MakeHuman の祖先は、アーティスト兼プログラマーの Manuel Bastioni 氏によって 1999 年に書かれた Blender 用の Python スクリプトMakeHeadでした。1 年後、開発者チームが結成され、Blender 用のMakeHumanの最初のバージョンをリリースしました。プロジェクトは進化し、2003 年に Blender Foundation によって公式に認められ、http://projects.blender.org でホストされました。[5] 2004 年に、Blender API だけを使用して非常に大きな Python スクリプトを書くことが困難であったため、開発は中止されました。2005 年に、MH は Blender の外に移され、SourceForge でホストされ、Cで最初から書き直されました。この時点で、バージョン カウントはゼロから再スタートしました。その後数年にわたって、ソフトウェアは徐々に C からC++に移行していきました。

パフォーマンスは優れていたものの、開発と保守が複雑すぎました。そのため、2009年にチームはPython言語（C言語コアは小規模）に戻り、MakeHumanをバージョン1.0プレアルファとしてリリースすることを決定しました。開発は年間2回のペースで継続されました。安定版1.0.0は2014年3月14日に正式リリースされました。MakeHuman 1.1.0は約2年後の2016年5月14日にリリースされました。最新の中間バージョンは2017年3月5日時点で1.1.1です。[6]

2015年6月にコミュニティウェブサイトが開設され、フォーラムセクション、ウィキ、プログラムに関するユーザー投稿コンテンツのリポジトリが設けられました。[7]

普遍的なモデルトポロジーへの進化

手のトポロジーの進化
頭部トポロジーの進化

このプロジェクトの目的は、単一の汎用メッシュから、あらゆる自然なポーズをとる多様な人体形状をモデリングできるアプリケーションを開発することです。この目的のために、解剖学的特徴を容易にパラメトリックに操作して表現できる3Dヒューマノイドメッシュの設計を追求しました。このメッシュには、キャラクターのポーズを可能にする共通のスケルトン構造が含まれています。MakeHumanチームは、乳児から高齢者、男性から女性、太った体型から痩せた体型へとスムーズに移行できるよう、様々な解剖学的パラメータを組み合わせたモデルを開発しました。

当初のメッシュは、男性的でも女性的でもない、若くも年寄りでもなく、筋肉の輪郭も中程度という、中間的な位置を占めていました。目標は、ホムンクルスと名付けられた、均整の取れた体格の両性具有的な姿を描写することでした。現在のMakeHumanメッシュは、MakeHumanプロジェクトの段階を経て進化を遂げ、得られた教訓、コミュニティからのフィードバック、そして膨大な研究と実験の結果が組み込まれています。

人体モデルのメッシュの進化:

  • 最初のユニバーサル メッシュ プロトタイプ (頭部のみ) は、1999 年に makeHead スクリプトを使用して作成され、2000 年に初期の MakeHuman に適合されました。
  • 人間モデル用の最初のプロフェッショナル メッシュ (HM01) は、2002 年に Enrico Valenza によって実現されました。
  • 2 番目の注目すべきメッシュ (K-Mesh または HM02) は、2003 年に Kaushik Pal によってモデル化されました。
  • 3 番目のモデルは、2005 年に Manuel Bastioni によって Z-Mesh または HM03 に基づいて作成されました。
  • 以前のバージョンの経験を活かし、2007 年に Gianluca Miragoli (別名 Yashugan) によって 4 番目のメッシュ (Y メッシュまたは HM04) が作成されました。
  • 5 番目のメッシュ (HM05) は、2008 年に Gianluca Miragoli と Manuel Bastioni によって以前のメッシュに基づいて構築されました。
  • 6 番目のメッシュ (HM06) も、2010 年に Gianluca Miragoli によって作成されました。
  • 別のメッシュ バージョンは、2010 年に Waldemar Perez Jr.、André Richard、Manuel Bastioni によってリリースされました。
  • 2013 年にリリースされた最新かつ最先端のメッシュは、Manuel Bastioni によってモデル化されました。

makeHead（1999年）とMakeHuman（2000年）の最初のリリース以来、課題となっていたのは、人間の解剖学的多様性に対応するためにメッシュをインタラクティブに調整する機能を備えた、すべての機能を備えたユニバーサルトポロジーを構築することでした。メッシュの頂点数を大幅に増やすことでこの問題に対処することもできましたが、結果として得られる高密度メッシュは、処理コンピュータ上でのパフォーマンスに限界をもたらしました。技術的には、MakeHuman用に開発されたモデルは以下のとおりです。

研究利用

ライセンスの自由度が高いため、MakeHuman ソフトウェアは科学的な目的の研究者に広く使用されています。

MakeHumanメッシュは、工業デザインにおいて、プロジェクトの人体測定を検証するために使用され、 [8]また、仮想現実の研究では、測定値やカメラビューからアバターを迅速に作成するために使用されています。[9] [10] [11] [12] [13] [14]

MakeHumanのキャラクターは、バイオメカニクスやバイオメディカルエンジニアリングの分野で、特定の条件や治療下での人体の動作をシミュレートするために使用されています。[15] [16] [17] [18] [19]人工ミラーニューロンシステムの構築プロジェクトのための人間キャラクターモデル[20]もMakeHumanによって生成されました。

このソフトウェアは、視覚触覚外科トレーニングシステムの開発に使用されました。[21]これらのシミュレーションは、触覚と視覚情報を組み合わせ、研修医と熟練外科医のスキルと知識を獲得、向上、評価するための現実的なトレーニングシナリオを提供します。

MakeHumanを用いた全身3D仮想再構成や、初期キリスト教の埋葬品の3D解析（考古学）も行われている。 [ 23 ]

このツールは手話の動作を行うキャラクターを作成するためにも使用されています。[24] [25]

MakeHumanは、顔の表情などの非言語行動の研究にも使用でき、顔動作コーディングシステム[26]が使用されます。

参照

  1. ^ “リリース Release v1.3.0 · makehumancommunity/makehuman”. 2024年5月15日. 2024年5月15日閲覧。
  2. ^ “MakeHumanアプリケーション”. 2020年1月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年1月1日閲覧。
  3. ^ M. Bastioni, S. Re, S. Misra. Proceedings of the 1st Bangalore Annual Compute Conference, Compute 2008, 2008 (2008). 「3D人間モデルをモデリングするためのアイデアと手法：MakeHumanが使用する主要アルゴリズムと、パラメトリックモデリングへの新しいアプローチにおけるその実装」Proceedings of the 1st Bangalore Annual Compute Conference . pp.  1– 6. doi :10.1145/1341771.1341782. ISBN 9781595939500. S2CID  26241863。{{cite book}}: CS1 maint: 複数名: 著者リスト (リンク) CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
  4. ^ “MakeHumanインタビュー：3Dキャラクター作成ツールの未来”. 80.lv. 2015年2月18日. 2022年1月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月15日閲覧。
  5. ^ まだオンラインですが、2004年に停止しました: http://projects.blender.org/projects/makeh/ 2013年6月30日にWayback Machineにアーカイブされました
  6. ^ http://www.makehumancommunity.org/wiki/Releases 2017年4月27日アーカイブ、Wayback MachineのMakeHuman リリースノート
  7. ^ http://www.makehumancommunity.org/frontpage/welcome_to_the_new_community_site.html 新しいコミュニティサイトへようこそ
  8. ^ V. フェルハート; H. ドルイツ。 D.ヴァン・デューン; D. バークマンズ; J. フェルブラッケン; M. ヴァンデケルクホーフ; J. ヴァンダー・スローテン。 「ベッドのデザインをパーソナライズするための一般的な人体モデルの使用」(PDF)。2013 年 10 月 20 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2013 年10 月 19 日に取得。
  9. ^ D. Van Deun; V. Verhaert; K. Buys; B. Haexand; J. Vander Sloten. 「身体測定に基づくパーソナライズされた人間モデルの自動生成」（PDF）。2013年10月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  10. ^ K. Buys; D. Van Deun; T. De Laet; H. Bruyninckx. 「カメラ計測に基づくカスタマイズされた人間モデルのオンライン生成」(PDF)。2013年10月20日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
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  • 公式サイト
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