LocMoc : Avatar 3D – Visualisering av menneskelige bevegelser ved bruk av Java og Coin3D. En presentasjon av: Øivind Hoff Johansen og Jon Kåre Sørensen

Hva betyr tittelen ? LocMoC Low Cost Motion Capture. Avatar ( definisjon fra Store Norske Leksikon ) avatar – IT, representasjon, legemliggjørelse; symbol eller bilde som brukes (f.eks. i chatteprogrammer på Internett eller i virtual reality) til å representere en person.

Oppgavestiller Vizlabben ved AiTeL Kontaktpersoner Jobber med å utvikle et system for lavkostnads bevegelsesgjengivelse i 3D, basert på synkrone videoopptak . Kontaktpersoner Jan Harald Nilsen Oppgavestiller Prosjektleder Grethe Sandstrak Veileder Tomas Holt Veileder Peder Blekken (Kongsberg SIM) Ekstern Veileder

Problemstilling Bakgrunn for oppgaven Vizlabben trenger en ny modul for grafisk visning av 3D – koordinater som styrer bevegelsene til en avatar, dette skal skje fra fil eller via en datastrøm. Denne modulen skal benytte seg av hierarkisk oppbygning av avataren, d.v.s. at hvert ledd arver egenskaper fra sin ”foreldre.” For å gjøre modulen så fleksibel som mulig skal Avataren bruke vektorer for å bestemme bevegelsene i stedet for å bruke romkoordinatene direkte.

Hvorfor valgte vi oppgaven? Vi valgte denne oppgaven, fordi vi hadde lyst til å videreføre høstprosjektet. Temaet 3D er noe vi begge har interesse for, og denne oppgaven virket som en god mulighet til å få praktisk erfaring med bruk av 3D teknologi.

Hvordan løste vi problemet? Teknologier vi brukte Coin 3D Grafikk API utviklet av Kongsberg SIM. Basert på OpenInventor som igjen benytter seg av OpenGL Brukes til å bygge opp Avataren og tegne den i et 3D miljø. Vi valgte å bruke Jivy som er et Java grensesnitt til Coin3D. Lar oss bruke Coin API-et selv om vi jobber i Java. Utviklet av studenter her på HiST.

Hvordan løste vi problemet? Java Objektorientert programmeringsspråk Det språket gruppas medlemmer har mest er erfaring med. Substance Java Bibliotek for å endre på standard GUI utseende. Qualisys Motion Capture System Kamerautstyr og markører. ( Infrarød ) Software for tolkning, forbedring og redigering av data.

Hvordan løste vi problemet? Gjennomføring Vi benyttet oss av erfaringene som ble gjort av fjorårets prosjektgruppe. Dette ga oss tidlig en oversikt over problemområdet. Programmet tolker data fra en fil med 3d-koordinater, eller fra en datastrøm, og bruker det til å lage en rekke vinkler som tilegnes de forskjellige delene av figuren. Dette skjer for hver bildeoppdatering av animasjonen.

Hvordan løste vi problemet? Avataren er bygd opp av mange mindre deler som mottar koordinater fra 2-3 markører som brukes til å lage vinkelen som bestemmer rotasjonen til delen. Oppbygginga og sammenhengen mellom disse delene blir bestemt i ei xml-fil som også definere hierarkiet til delene.

Oppbygning av en arm Retning Plan Overarm Underarm

Resultater Modulen består av 3 uavhengige applikasjoner NodeStrukturBygger (NSB) En enkel applikasjon for å lage egne nodestrukturer som kan brukes av FilFremviseren og Navn 3 Her kan man også koble avatar-delene sammen med de markørene og 3d-modell filene som hører sammen. FilFremviser ( FiF ) Spiller av filer som inneholder 3d koordinater, og gjengir disse i form av en avatar av ønsket utseende og oppbygging. Av funksjonalitet tilbyr fremviseren skalering av modellene. DatastrømFremviser ( DsF ) Har tilsvarende funksjonalitet som FiF, men får koordinatene fra en gitt datastrøm.

Videre Arbeid Automatisere nodestrukturbyggeren i større grad Gjøre prosessen med å lage egne avatarer mer brukervennlig. Per dags dato skjer dette ved at brukeren selv må lage fila som inneholder translasjonene som bestemmer posisjonen til de individuelle delene av avataren. Plassering av delene til avataren bør skje via et GUI eller være automatisert.