3Dデジタルツインで現実世界をシミュレーション 導入事例集 13選

人物3DCG生成|顔認識AI・DMS向け学習・検証データ(Avatar Generator)

人物3DCG生成|顔認識AI・DMS向け
学習・検証データ(Avatar Generator)

Unreal Engineによるリアルタイム3DCGで、多様な人物条件や車室内環境、カメラ条件を自在に再現。
Euro NCAP・JNCAPにも対応するドライバーモニタリングシステム(DMS)の学習・検証用教師データを生成します。

DMS・ADAS・顔認識AI開発における学習・検証データ構築の課題

  • 多様なドライバー条件を収集できない
    年齢や性別、人種、表情など幅広い条件を実写のみで収集するには多大な時間とコストがかかり、十分なデータ量を確保できない場合があります。
  • 車室内環境を再現した検証が難しい
    DMS開発ではドライバーの姿勢やシート位置、車室内レイアウトなどを考慮した評価が必要ですが、実環境での再現には大きな工数が発生します。
  • NIRカメラ環境のデータが不足する
    夜間や低照度環境で利用されるNIR(近赤外線)カメラ向けデータは収集や撮影条件の統一が難しく、十分な検証データを用意できないことがあります。
  • 教師データ作成に時間とコストがかかる
    大量の画像生成やアノテーション作業を手作業で行う場合、学習データ構築に多くの時間と人的コストが必要になります。

顔認識AI・DMS・ADAS向け人物3DCG生成プラットフォーム

Avatar Generatorは、顔認識AIやドライバーモニタリングシステム(DMS)、ADASの開発に必要な人物3DCGデータを生成するプラットフォームです。人種・性別・年齢・表情・視線・顔形状に加え、ドライバーの姿勢や車室内環境、カメラ位置、レンズ特性、NIR(近赤外線)環境まで再現し、AIの学習・検証に必要な教師データを効率的に生成できます。

また、アノテーション画像の出力やJSONによる一括レンダリングにも対応しており、大量の学習・検証データセットの構築を効率化します。Unreal Engine 5.3をベースに提供しており、ライセンス利用に加え、アセット・モーション・カメラ機能の追加開発など、お客様の用途に応じたカスタマイズにも対応しています。

顔認識AI・DMS・ADAS向け人物3DCG生成プラットフォーム

多様な光源や表情に加え、NIRカメラ環境も再現

人物属性・顔形状の自由な生成
モンゴロイド・コーカソイド・ネグロイドをベースに、性別や年齢、肌色、顔の輪郭、顎や鼻の形状などを細かく調整できます。さらに髪型や髪の長さ、メイクアップ、眼鏡やマスクなどの装着品にも対応し、実写では収集が難しい多様な人物データを効率的に生成可能です。学習・評価に必要な人物バリエーションの網羅に貢献します。

表情・視線・ドライバー姿勢の再現
視線の向きや目の開閉、表情変化に加え、脇見や前方注視といった視線行動、前傾姿勢や体のひねり、ハンドルの片手持ち・両手持ちなどドライバー特有の動作を再現することが可能です。DMSにおける注意散漫検知や居眠り検知、姿勢推定アルゴリズムの学習・評価データ生成に活用できます。

車室内・カメラ・NIR環境のシミュレーション
車室内アセットとしてシート位置やシート角度、シートベルトの有無を設定できるほか、光源の向きや強さ、カメラ位置、レンズ特性も自由に変更可能。さらにRGBカメラだけでなく、940nm帯のNIR(近赤外線)カメラや広角レンズ、視野角(FOV)、レンズ歪曲収差にも対応し、実車環境に近い撮影条件を再現できます。

教師データ生成の自動化と開発環境連携
画像出力はPNG、JPG、BMP形式のほか、アノテーション画像の生成にも対応。JSONファイルによる一括レンダリングで大量の教師データを効率的に生成可能です。単体のEXEツールとしてだけでなく、Unreal Engine 5.3プロジェクトとして既存の開発環境やシミュレーション基盤へ組み込むこともできます。

用途に応じた受託開発と機能拡張
標準パッケージには人物生成機能や車室内環境、カメラシミュレーション機能を搭載しています。さらに用途に応じて衣服や持ち物などのアセット追加、ドライバー行動やジェスチャーなどのモーション追加、利用機器に合わせたカメラモデルの再現など、受託開発による機能拡張にも対応しています。

人物属性・顔形状の自由な生成

1.ライティング変更サンプル

1.ライティング変更サンプル

2.瞼をとじた表情

2.瞼をとじた表情

3.NIR(940nm 不可視赤外線相当)

3.NIR(940nm 不可視赤外線相当)

4.視野角130 度相当の超広角レンズ

4.視野角130 度相当の超広角レンズ

ブラグインツールとしてゲームエンジンへの組み込みも可能

Avatar Generatorは単体でご利用いただけるツールとしてのEXEファイル以外にも、プラグインツールとしてご提供することでゲームエンジンに組み込んでご利用いただくことも可能です。
下記の図では、Unreal Engine 4のプラグインとして用い、カメラレイアウト検証・教師データ生成ツールを開発する場合のシステム構成をイメージしています。
リアルタイム高速レンダリングとラベリングの自動化により、数万枚の教師データを効率的に生成することが可能になります。

Unreal Engine4のプラグインとして用いた場合のシステム構成イメージ図

カメラレイアウト・教師データ生成ツール開発イメージ

活用イメージ:ドライビングモニターの教師データ生成ツールへの組み込み例

女性・通常運転中

女性・通常運転中

女性・居眠り

女性・居眠り

女性・マスク着用

女性・マスク着用

女性・目線そらし

女性・目線そらし

AI学習・DMS開発における導入メリット

DMS向けデータを短期間で構築
実写に依存せず、多様な人物・車室内・カメラ条件を短期間で生成できます。

AI認識精度の向上に貢献
多様な条件を網羅した学習データにより、モデルの汎化性能向上を支援します。

実車撮影コストを大幅削減
撮影環境構築や被写体確保が不要となり、データ収集コストを削減できます。

柔軟な受託拡張が可能
アセット・モーション・カメラなど、用途に応じた追加開発により長期的な活用が可能です。

よくある質問と回答

提供形態はどのような形式がありますか?

実行形式(exe)およびUnreal Engine 5.3プロジェクトとして提供しています。評価用途として生成画像のみをご提供することも可能です。

評価版はありますか?

評価版をご用意しております。製品デモやサンプルデータのご紹介も可能です。担当営業またはお問い合わせフォームよりご相談ください。

どのような用途で利用できますか?

顔認識AIやドライバーモニタリングシステム(DMS)向けの教師データ生成をはじめ、人物認識アルゴリズムの検証、ゲーム開発、シミュレーション用途など幅広くご活用いただけます。

カスタマイズは可能ですか?

可能です。人物アセットの追加や服装変更、モーション追加、カメラ仕様の再現など、お客様の要件に応じた受託開発に対応しています。

どのように人物のバリエーションを実現しているのですか?

ブレンドシェイプという技術を使用しています。ブレンドシェイプのシード(基礎)となる形状を追加することにより、さらに様々なバリエーションを再現することが可能です。

もう少し詳細を知りたいです

デモを交えて詳細を説明させていただきます。担当営業またはお問い合わせフォームよりご連絡ください。

ライセンス費用はいくらですか?

ライセンス費用は、ご利用用途や必要な機能、開発内容に応じて個別にお見積りしています。標準パッケージのほか、車室内環境やアセット、モーション、カメラ機能のカスタマイズにも対応可能です。ご要件に応じた最適な構成をご提案しますので、お気軽にお問い合わせください。

主な採用事例

ドライバーモニタリングシステムの
認識精度を高める検証シーン

当社は、次世代ドライバーモニタリングシステム(DMS)の開発を手がける三菱電機株式会社に対し、『人物(顔・表情)認識用CG生成』によるシミュレーション技術を提供いたしました。実際に設置されているカメラの位置や広角レンズの画角に合わせて調整するなどカスタマイズ対応し、DMSの認識精度を高めるために採用されています。

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