ヒューマノイド概要¶

概要¶

VRMのヒューマノイドは、主にモーションキャプチャーの Forward kinematics のモーションを受けられることを基準に決めました。

１フレームのモーション(ポーズ)は以下の情報で表される想定です。

hipsボーンの移動値
各ボーンの回転値

ある Gltf Scene (Unity Hierarhcy) がこのデータを受けて同じポーズを再現するには以下の条件必要です。

Gltf Node (Unity GameObject) とボーン(hips, spine, chest...)の対応が分かっている
ボーンの親子関係が決まっている
ポーズを受ける前の姿勢が決まっている => T-Pose

備考

細かく言えば、ボーンの長さが違うと同じポーズになりません。これを解決する技術を、リターゲットと言いますが VRM では特に指定していません。例えば、股-膝-足首-踵の比率が違うと地面に対してすべります。

Unity の HumanoidAvatar を元に決めたのでだいたい同じです。

https://docs.unity3d.com/Manual/AvatarCreationandSetup.html

さらに、プログラムでの扱いを簡単にするために

すべての Gltf Node (Unity GameObject) の回転を0にしたときに初期ポーズになる
スケールは変化しない

を追加したものが VRM のヒューマノイドです。

備考

特にスケールは難しい問題で、スケール中心が原点以外、負のスケール、XYZ別々のスケールなどを考慮したプログラム書くのは大変な負担となります。

T-Pose¶

腕と手の指についても規約があります。

手の平は下向き
親指は水平でXZ平面(上から見て)45度

Unityのヒューマノイド¶

Unity では、 Avatar というオブジェクトがあります。これを、 Humanoid モードに設定できます。 Avatar は Unity のオブジェクトですが、Humanoid Avatar の設定画面は fbx importer の一部です。このため、 fbx 以外のデータから Humanoid Avatar のあるモデルを作れません。ただし、Program から Humanoid Avatar を作成する関数はあるので、 UniVRMは Humanoid Avatar を作成できます。 humanoid component

互換性のあるBVH¶

初期姿勢が、 T-Pose であるBVHと互換性があります。

hips に移動値を代入して
hips から子に向かってローカル回転を代入します

詳細¶

ボーンの一覧は、

https://docs.unity3d.com/ja/2019.4/ScriptReference/HumanBodyBones.html

と同じです。

対象となるノードはスキニング(GLTFのskinおよびjoint、UnityのSkinnedMeshRendererなど)とは無関係に選択できる
必須のボーンがすべて含まれている
ボーンの親子関係がヒューマノイドの定義を守っている(LowerLegの最初に見つかる祖先ボーンがUpperLegであるなど)
hipsをrootに以下の親子関係。カッコは必須でないボーン
- hips - spine - chest - (upper chest) - neck - head
  - headからleft - (eye)
  - headからright - (eye)
  - chestまたはupper chestからleft - (shoulder) - upper arm - lower arm - hand - (fingers)
  - chestまたはupper chestからright - (shoulder) - upper arm - lower arm - hand - (fingers)
  - hipsからleft - upper leg - lower leg - foot - (toes)
  - hipsからright - upper leg - lower leg - foot - (toes)
- 間にヒューマノイドに関係ないノードが入ることは許す(LowerLegの親がemptyでその親がUpperLegであるなど)
- 必須でないボーンは飛ばしてよい(UpperArmの親がshoulderじゃなくてchestなど)

ヒューマノイド概要¶

概要¶

T-Pose¶

Unityのヒューマノイド¶

互換性のあるBVH¶

詳細¶

関連イシュー¶

参考¶