EXAMENSARBETE
2009:094 CIV
Johan Wikström & Per Martín
CIVILINGENJÖRSPROGRAMMET Teknisk design
3D-avatarskaparen
3D-avatarskaparen
Abstract
This project report shows the work around a mockup to a three-dimensional avatar-making application. An avatar-making application is a computer-based software program in which it is possible to create your own personal virtual character. The possibility to use three-dimensional avatars can in the future be essential for adding extra personal information or characteristics to social communication over the internet or over mobile phones.
The problem of transforming a physical form and reconstruct it to a virtual basis has been an important problem to solve for many companies and software developers in the, for instance, virtual worlds area. Methods and ideas over making this transformation is the key throughout this project.
The project has been a great opportunity to work with the methods of standard technical product development, but also with specially customized methods. Prestudies has given the information to the group to be able to come up with new ideas around avatar making. The mockup is a film that shows an example of an avatar-making application. The interface and layout of an application of this kind is also a part of the project.
The company, Agency9 is an innovative company that came up with the first ideas of making a new application in the mentioned area. This project group had the great opportunity to study and add ideas to this project.
Keywords:
Three-dimensional avatars, virtual characters, face scanning, stereo image, stereo vision, body and face geometry reconstruction, body and face texturing.
Innehållsförteckning
1 INLEDNING ... 5
1.1 Uppdraget sammanfattat ... 5
1.2 Bakgrund ... 5
1.2.1 Projektets bakgrund...5
1.2.2 Företaget – Agency9 ...5
1.2.3 Arbetssätt...6
1.3 Syfte och mål ... 6
1.4 Åtaganden, begränsningar och avgränsningar ... 6
1.4.1 Uppgiften ...6
1.4.2 Programvaran ...6
1.4.3 Användaren ...7
1.4.4 Kunskap ...7
1.4.5 Tidsspannet ...7
2 TEORI ... 8
2.1 Avataren ... 8
2.1.1 Benämningen avatar i historiskt perspektiv...8
2.1.2 Avatarens historia i datorspel...8
2.1.3 Avataren som personlig representation ...8
2.1.4 A.I-avataren ...9
2.1.5 3D-avataren ...9
2.2 Kroppsgenerering ... 10
2.2.1 Färdiga grundmodeller ...10
2.2.2 Frihandsmodellering...10
2.2.3 Klippdocke-principen...10
2.3 Ansiktsgenerering... 11
2.3.1 Färdiga grundmodeller ...11
2.3.2 Frihandsmodellering...11
2.3.3 Klippdockeprincipen ...11
2.3.4 3D-Scanning ...11
2.3.5 Generering utifrån fotografier...11
3 METOD ... 12
3.1.4.2 Uppdelning av avataren... 17
3.1.5 Problemlösningsmetoder ...18
3.2 Förstudie... 19
3.2.1 Undersökning av dagens applikationer ...19
3.2.1.1 Poser 7... 20
3.2.1.2 Makehuman ... 22
3.2.1.3 Meez ... 24
3.2.1.4 Simpsons avatar maker ... 25
3.2.1.5 Myheritage... 26
3.2.1.6 The Elder Scrolls - Oblivion ... 27
3.2.2 3D-Scanning ...28
3.2.2.1 3D-scanner för hobbybruk ... 29
3.2.2.2 Scanning av ett huvud med laserscanner ... 32
3.2.3 3D-Informationsinsamling via 2D...33
3.2.3.1 Stereo Vision... 33
3.2.3.2 Computer Stereo Vision... 33
3.2.3.3 Återskapande av ansikte via Stereo Vision ... 34
3.2.4 Målgruppsbeskrivning ...35
3.3 Konceptgenerering ... 37
3.3.1 Brainstorming – subproblem ...37
3.3.1.1 A: Ansiktsgenerering... 38
3.3.1.2 B: Hårgenerering ... 40
3.3.1.3 C: Kroppsgenerering ... 41
3.3.1.4 D: Tillbehör... 43
3.3.2 Koncept kombinationstabell ...44
3.3.2.1 Kombinationer... 44
3.3.3 Konceptförslag ...45
3.4 Konceptval ... 49
3.4.1 Bedömning av koncepten och motiveringar ...50
4.1 Filmens delar och funktioner... 51
4.2 Gränssnittet ... 51
4.2 Gränssnittet ... 52
4.2 Gränssnittet ... 53
4.2.1 Arbetsfönstret ...54
4.3 Layout... 54
Diskussion ... 55
Referenser ... 56
Appendix... 60
1 Inledning
1.1 Uppdraget sammanfattat
Gruppen ska utgå ifrån befintliga applikationer, samt undersöka nya möjligheter runt avatarskapande och metoder och tekniker, för att utveckla en mockup på en ny 3D-avatar- skapar-applikation. Applikationen ska skapa en avatar som efterliknar användaren. Mockupen kommer att bestå av en film som presenterar applikationen.
Beskrivning vad en avatar är kan läsas i kapitel ”2.1 Avataren” s. 8.
1.2 Bakgrund
1.2.1 Projektets bakgrund
Avatarens betydelse kan antas öka i stor omfattning de kommande åren. Avataren förhöjer den totala upplevelsen av kommunikation mellan människor och tydliggör vem man pratar med. Tredimensionella avatarer som kan röra sig, uttrycka känslor, visa personens intressen m.m. skulle kunna bli mycket populära. Avatarer kan användas i en stor del av all digital kommunikation, exempelvis mellan chattare på Internetsidor, instant-messaging-program (t.ex. MSN), mellan mobiltelefonanvändare m.m. (Avataren bifogas med SMS, MMS, eller visas på skärmen då man är i ett samtal med den personen t.ex.) Det har varit relativt
problematiskt att etablera tredimensionella avatarer på marknaden tills relativt nyligt bl.a.
p.g.a. att det inte funnits någon smidig plattform för tekniken bakom visningen av dessa.
För att avataren skall kunna visas på Internet och i mobiltelefoner krävs det att det finns en plattform för båda dessa. Agency9 har utvecklat javabaserad mjukvara som kan visa 3D- objekt i dessa system. Därmed finns möjligheten att kunna utveckla 3D-avatarer och etablera dessa på marknaden.
För att folk skall kunna skapa personliga avatarer måste det finnas en applikation där man kan skapa sin egen avatar. Denna applikation skulle kunna nås från dels mobiltelefonanvändare och dels Internetanvändare. Denna skall appliceras på eller i anslutning till deras webbplats.
1.2.2 Företaget – Agency9
1.2.3 Arbetssätt
Bakgrundstudie görs först och främst på befintliga applikationer samt analys av metoder för att skapa 3D-avatarer. Detta för att få en bild av hur skapandet går till. Metoderna som används i programmen vägs enligt en skapad kravprofil som är upprättad enligt krav från företaget, målgruppen/marknaden. Delar från befintliga avatarskaparapplikationer kopplas in i processen. Analyser görs för att hitta metoder och funktioner. Även teorier runt ny teknologi tas i åtanke. Dessa ger helt nya möjligheter till avatarskapande.
1.3 Syfte och mål
Syftet med projektet är att komma med en idé på en avatarskaparapplikation där man kan skapa en egen tredimensionell avatar. Detta skall bidra till företagets framåtsträvan inom detta område. Målet är att presentera en mockup av en applikation från de koncept vi presenterar. Mockupen kommer att bestå av en film. Resultatet som skapas är främst en idé till en applikation, men även konkreta bevis presenteras åt företaget på att den är möjlig att konstruera.
1.4 Åtaganden, begränsningar och avgränsningar
1.4.1 Uppgiften
Resultatet - mockupen - kommer att bestå av en film som visar vad avatarapplikationen kan göra. Applikationen kommer att begränsas till själva skapandet av avataren och dess
utseende, dess kläder och tillbehör. Filmen visar applikationens funktioner och arbetssättet som används igenom applikationen. Även gränssnittet och layouten på applikationen presenteras genom filmen. Framtagandet av denna mockup är projektgruppens uppgift.
1.4.2 Programvaran
Då projektgruppen endast ska göra en mockup av applikationen kommer det inte finnas några direkta begränsningar gällande programvara. Då resultatet inte kommer vara ett riktigt
program, utan en film som presenterar en applikation, behövs inte något program skapas.
Programvaran bakom filmskapandet innehar inga direkta begränsningar som kommer att begränsa mockupen.
Då dagens avatarskaparprogram delvis ligger bakom råvaran i filmen, är det möjligheterna och tekniken i dessa som ses visuellt i filmen, men i modifierad och redigerad form för att
motsvara en ny applikation. Tanken är att viss teknik som finns i dagens program skall
användas för applikationen, men den kommer även att utrustas med mer specifik teknik för att optimera skapandet, samt begränsas genom att endast ges de funktioner som är mest
nödvändiga.
1.4.3 Användaren
Applikationen måste vara så användarvänlig som möjligt för att nästan vem som helst ska kunna använda den. Den ska vara anpassad till målgruppen som vi har angett i
målgruppsbeskrivningen. Filmen ska visa en applikation som skapar en efterliknande avatar, som representerar utseendet på personen. Applikationen skall vara en produkt som riktas till personer som vill skapa en avatar där de får sitt utseende och sin personlighet avbildad.
1.4.4 Kunskap
Inget programmeringsarbete kommer att utföras då gruppens kunskaper ej täcker det området. I övrigt så besitter projektgruppen tillräckliga kunskaper för projektet.
1.4.5 Tidsspannet
Projektet ska vara avklarat inom de utsatta 20 veckorna. Tidsplaneringen finns som bilaga i appendix ”2. Tidsplanering” s.62.
2 Teori
Teorin bakom avatarer och avatarskapande har undersökts för att ge grundkunskap runt området och hur man kan skapa avatarer. Hur applikationer genererar avatarer beskrivs i detta kapitel.
2.1 Avataren
2.1.1 Benämningen avatar i historiskt perspektiv
Ordet ”avatar” betyder i grunden en kroppslig manifestation av ett högre väsen/ikon/gud.
Ordet ”avatara” på språket sanskrit betyder ”uppenbarelse av gud” eller helt enkelt
”inkarnation”. Begreppet avatar nämns framför allt i hinduiska texter där t.ex. Krishna är den åttonde avataren (inkarnationen) av Vishnu, vilka hinduerna dyrkar som en gud. Avataren ger en möjlighet för dyrkaren att tillbedja sin gud genom visuell kontakt. Detta enligt bl.a. Balkin, Noveck. (2006) The State of Play: Law, Games, and Virtual Worlds.
2.1.2 Avatarens historia i datorspel
Användandet av avataren i datorspelssammanhang kan dateras tillbaka till år 1985 då spelet Ultima 4 använde begreppet avatar för första gången. Det slutgiltiga målet med detta spel var att bli ”avatar”. I de efterföljande spelen var spelaren redan från början avatar, och avataren var spelarens personliga visuella representationsfigur. Denna representationsfigur kunde modifieras utseendemässigt i spelet så den representerade spelarens önskemål. Avataren används flitigt i många datorbaserade rollspel idag. Den används bl.a. i onlinespel som tidiga
”Habitat” från 1987 och dagens ”World of warcraft”. Avataren representeras ofta med stor realism i dagens datorbaserade rollspel. Historien enligt Bruce Damer. (1998) Avatars!.
2.1.3 Avataren som personlig representation
Avataren används mycket flitigt i social kommunikation på Internet. Avatarer används på forum, i bloggar, på chattsidor samt ”instant-messaging” program såsom Live Messenger och ICQ. Avataren består av en visuell representation, antingen som en bild eller en animerad bildsekvens på användaren. Storleken på avatarbilden beror på typen av plattform vilken kommunikationsprogrammet är baserad på. Stora bilder eller animationer kräver en högre dataöverföringshastighet. Live-kommunikationsprogram som MSN eller ICQ använder sig därför av mycket små avatarbilder. Bloggar och forum som presenteras över internet genom webbläsare, klarar av större bilder p.g.a. att uppdateringen inte är kontinuerlig. Avataren möjliggör en mer personlig kommunikation över nätet genom att visa användarens identitet.
Huruvida personen vill ha en bild som representerar sig själv till utseende, eller endast ger en fiktiv representation av sig själv, är upp till personen själv. En avatar måste inte likna
användaren, exempelvis på samma sätt som avataren Krishna, som är en av uppenbarelserna av guden Vishnu, inte är annat än en visuell representation av guden.
2.1.4 A.I-avataren
Artificial intelligence-avatarer används ofta av företag som ett sätt att kommunicera med kunder med. Dessa fungerar som en påhittad karaktär som kunden kan vända sig till och få svar på sina frågor. Sådana karaktärer kan hittas på olika företags webbsidor t.ex. IKEA.
Dessa avatarer brukar ofta kallas för botar. Det är ingen verklig person utan endast ett script/program som är karaktäriserad av en avatar.
2.1.5 3D-avataren
3D-avataren har använts i datorspel i stor utsträckning i flera år. Just möjligheten att visa mer avancerade föremål och miljöer i 3D har fram till för 10-15 år sedan begränsats av tekniken.
Då tekniken har utvecklats i rasande takt de senaste tio åren så har möjligheten att presentera 3D-världar och 3D-avatarer ökat markant. Tredimensionella avatarer används bl.a. idag i tredimensionella chattrum som kan liknas vid virtuella verklighetsmiljöer där socialt umgänge sker mellan datoranvändare. Användare har där möjligheten att visa sitt utseende, sin
personlighet, eller spegla en särskild karaktär genom 3D-avataren. En tvådimensionell avatar kan inte spegla utseendet eller personligheten på samma sätt som tredimensionella varianten, då den är begränsad till en platt bild, eller möjligen bildsekvens. Då personlighet kan uttryckas med hjälp av animerade rörelser och/eller ansiktsuttryck, kan en 3D-avatar effektivt visa särskilda personliga egenskaper och känslor.
2.2 Kroppsgenerering
2.2.1 Färdiga grundmodeller
Allt från två till flera färdiga modeller på manliga respektive kvinnliga karaktärer finns att välja bland ur bibliotek. Då man utgår från färdiga modeller går det snabbt att komma igång och slutföra sin avatar. Däremot begränsas de alternativ man har att välja mellan till de
fördefinierade modellerna som finns i biblioteket, vilket medför att det är mer eller mindre omöjligt att skapa en avatar med större efterliknelse.
2.2.2 Frihandsmodellering
Vid frihandsmodellering utgår man från en standardmodell som man sedan definierar på
detaljnivå med hjälp av ”sliders” och olika verktyg för att definiera kroppsbyggnad. Med sliders styr man proportioner hos kroppens olika delar. Detta resulterar i en relativt tidskrävande process som ställer vissa krav på användaren och medför att resultatet kan variera. Vid goda förhållanden kan resultat med mycket hög efterliknelse uppnås.
2.2.3 Klippdocke-principen
Klippdocke-principen innebär att man väljer utseende från ett bibliotek med färdigt beklädda kroppsdelar som man sedan bygger sin karaktär med. Kroppsdelar som man väljer bland är över- och underkropp. Processen är enkel att gå igenom då kläderna är det som bestämmer hur avataren karakteriseras. Om avataren t.ex. ska ha byxor på sig behöver man inte ange hur avatarens ben ska se ut när byxorna ändå täcker dem.
2.3 Ansiktsgenerering
2.3.1 Färdiga grundmodeller
Flertalet olika grundmodeller på ansikten finns att välja bland. Kan vara så enkelt som att man utgår från stereotypiska ansiktsformer, t.ex. ovalt, runt och fyrkantigt.
2.3.2 Frihandsmodellering
Vid frihands-modellering utgår man från en standardmodell som man sedan definierar på detaljnivå med hjälp av sliders och olika verktyg för att definiera ansiktsdragen. Detta medför en relativt tidskrävande process och ställer vissa krav på användaren. Detta medför att resultatet kan variera. En skicklig användare kan dock åstadkomma resultat med mycket god efterliknelse.
2.3.3 Klippdockeprincipen
Klippdocke-principen förutsätter ett stort bibliotek med färdiga delar, t.ex. ögon, näsa och mun. Ansiktet kan även delas upp i regioner t.ex. haka, mittsektion, panna, öron m.m.
Därefter får man välja ur ett bibliotek bland alternativ på vilka delar man vill ha.
2.3.4 3D-Scanning
Med hjälp av 3D-scanning genererar man pointclouds som man sedan bygger en 3D-mesh av.
3D-scanning är i princip en helt oanvänd metod inom avatar/karaktärskapande. Detta är dock en metod som är av intresse för detta projekt. 3D-scanning är en tidskrävande metod att använda sig av, men om den genomförs rätt får man ett resultat som är helt geometriskt korrekt. Kombinerar man denna metod med fotografi(er) på personen för att generera en textur bör man få ett resultat med otroligt god efterliknelse och realism.
Förklaras utförligt i kapitel 2 Metod, under 3.2.2 3D-scanning sida 28.
2.3.5 Generering utifrån fotografier
Med hjälp av mjukvara tar man ut 3D-information ur ett eller flera 2D-fotografier, för att skapa en 3D-mesh. En snabb och enkel metod för användaren som ger hög efterliknelse och realism.
Teknologin kallas för computer stereo vision.
3 Metod
3.1 Systematisk produktutveckling
Utvecklingsarbetet i projektet utförs efter systematiska metoder. Processen går inte från A till B, utan under arbetets gång sker det ständigt omarbetning och återkoppling av arbetet. Under projektets gång sker kontinuerliga kontakter med uppdragsgivaren för godkännande och feedback runt delmomenten. Metoden med systematisk produktutveckling är en effektiv metod för att få struktur på ett projektarbete av denna typ.
Metoderna som använts runt funktionsanalyser, kriterierangordning (viktning), samt förstudiemetoder etc. kan refereras till kompendiet:
Hamrin Å, Nyberg M. (1993) Produktutformning.
3.1.1 Projektplanering
Det första som sker är att projektgruppen klargör uppdragets syfte. Vilka är de ingående delarna, hur skall organisationen ske? Vad är bakgrunden till projektet? Vilken är marknaden som produkten ska rikta sig till? Vilka huvud- och delmålen är samt avgränsningar. En tidsplan upprättas som tydligt visar utsträckningen för de olika delmomenten i projektet.
Uppdragsgivaren får säga sitt om planen och nödvändiga justeringar utförs. Härefter ligger tidsplanen som modell för hur arbetet kommer att fullföljas de kommande månaderna.
3.1.2 Informationsinsamling
Informationsinsamlingen är en viktig del av det tidiga utvecklingsarbetet. Denna utförs för att få en tydligare bild av projektets karaktär. Insamlingen av information sker från olika källor.
Befintliga applikationer, litteratur och Internet undersöks. En av de viktigaste källorna under detta stadium kommer ifrån uppdragsgivaren, det är främst dennes visioner projektgruppen ska ge liv åt. En central del av arbetet går ut på att granska vilka beståndsdelar som bör få mest uppmärksamhet. Viktning och gallring av information sker genom diskussioner och överläggningar.
Figur 1 och 2: Bilder från informationsinsamlingen. Bilder från programmen Poser (vänster), samt Makehuman.
3.1.3 Problem/Funktionsanalys
En avatarskaparapplikation kan lämpligen delas upp i dess funktioner för en analys och skilja dessa från egenskaperna. Syftet detta är att lättare klargöra delproblem samt att underlätta genereringen av koncept då olika funktioner för varje deluppgift i applikationen kan
undersökas och värderas, och kombineras i ett senare stadie. Metoden att ställa upp en kravspecifikation är en effektiv metod att klargöra vad som behövs göras för att lösa
uppgifterna. Krav kan endast ställas på de parametrar som har fysiska begränsningar, i detta projekt funktionerna hos avatarskaparapplikationen. Krav kan ej ställas på ”mjuka” parametrar såsom färger, knappars placering etc.
Problemlösningsmetoden som innebär att ställa upp en kravspecifikation kan refereras till Hamrin Å, Nyberg M. (1993) Produktutformning.
3.1.3.1 Krav – ”Demands”
De krav som måste uppfyllas för koncepten (enligt kravspecifikationen nedan) är huvudfunktionen samt underfunktionerna hos applikationen. Underfunktionerna är funktionerna som måste finnas med i avatarskaparen för att den skall kunna uppfylla huvudfunktionen. Kraven från kravspecifikationen utgör ett första steg i sållning av koncept. De koncept som inte kan uppfylla dessa krav kan inte ingå i applikationen.
Se figur 3, sida 16, för uppdelningen mellan funktioner och egenskaper.
Kravspecifikation:
Huvudfunktion/uppgift:
• Skapa 3D-Avatar
Detta är avatarskaparapplikationens huvudfunktion och uppgift.
Funktionerna i applikationen måste uppfylla denna.
Underfunktioner/uppgifter:
o Återskapa geometri
Återskapande av geometri krävs för att skapa avataren. Genom att avataren skall vara tredimensionell så måste avataren skapas
3.1.3.2 Nödvändiga egenskaper - ”Needs”
Bedömning sker även på egenskaperna hos funktionerna, och inte enbart på vad funktionerna uträttar. Då olika funktioner baseras på olika tekniker och har skilda användningssätt, ligger detta till grunden för egenskaper såsom gränssnitt och användarvänlighet. Egenskaperna hos funktionerna kan delvis vara användarens möjlighet att påverka funktionen. Målet är att hitta de bäst lämpade funktionerna, med även nödvändiga eller önskade egenskaper. Enbart egenskaperna på
funktionerna som passerar genom kravspecifikationen bedöms. Uppdragsgivaren samt målgruppen ger tillsammans de egenskaper som är nödvändiga.
Egenskapernas betydelse finns med i ”matris för viktning av parametrar” i kapitlet
”3.4 Konceptval”, s. 49.
Egenskapsspecifikation:
• Användarvänligt gränssnitt
För att kunna nå ut till en bred målgrupp bör avatarskaparen vara lätt att använda för så många som möjligt. Detta enligt
målgruppsanalysen.
• Hög efterliknelse
Hög efterliknelse på avataren är nödvändigt enligt uppdragsgivarens önskemål.
• Smidig applikation
Applikationen skall vara webbaserad. Detta innebär att applikationen inte bör vara alltför ”tung”.
• Smidig avatarmodell
Avataren skall byggas på ett sådant sätt att den inte behöver kraftfull programvara för att visas.
3.1.3.3 Önskade egenskaper – ”Desires”
Önskade egenskaperna kan räknas som de minst begränsande parametrarna som bedömningen sker kring. Koncepten vägs även på dessa parametrar, men då det kan vara svårt att göra bedömningen över vilka punkter som betyder mest, är önskade egenskaper svåra att föra in i en strikt sållningsmatris t.ex. Dessa punkter ligger dock i åtanke vid skapande av koncepten, men främst vid noggrannare efteranpassning av koncepten. Önskemålen kommer från uppdragsgivaren samt från målgruppsanalysen. Egenskaperna som är med i matrisen är de egenskaper som funktionerna påverkar. Gränssnittet egenskaper är svårt att väga i en matris.
Skillnaden mellan funktionernas egenskaper och gränssnittets egenskaper är alltså viktiga att skilja på.
Egenskapsspecifikation:
• God estetik
För att applikationen skall bli attraktiv så är ett bra utseende på
applikationen viktig. Funktionerna skall kunna appliceras med ett snyggt utseende.
• Snabbhet
Om man ser till tålamodsaspektens betydelse bör inte arbetet i applikationen vara alltför tidskrävande.
• Realism
Avataren bör ha ett utseende med en viss realism, d.v.s. ett utseende som är relativt naturtroget.
3.1.4 Funktionslösningar
För förenklande av generering av koncept krävs att metoderna/funktionerna som uppfyller kraven enligt kravspecifikationen ställs upp. Funktionerna beskrivs senare utförligare.
3.1.4.1 Funktioner
Funktioner för återskapning av geometri:
1. 3D-scanning 2. Modellering
3. Styrning av en grundmodells former med hjälp av reglerbara parametrar 4. Val bland flera grundmodeller
5. Klippdockemetoden - klipper ihop valfria delar 6. Stereo-vision
Funktioner för återskapning av textur:
1. Fotografi
2. 3D scanner avläsning
3. Val bland fördefinierade färger/detaljer 4. Klippdockemetoden
5. Stereo-vision
Figur 3: Schematisk bild över funktionerna (röda) som styrs av kraven (grå), samt egenskaperna (blåa) som styrs av önskemål. Dessa ligger mer externt, då egenskaper inte kan kravsättas.
3.1.4.2 Uppdelning av avataren
För att kunna specialisera funktionerna krävs det att avataren delas upp. En funktion kan fungera mycket bra på en specifik kroppsdel men betydligt sämre på en annan. Denna uppdelning är ganska grovt uppställd, då avataren kan delas upp i ytterligare delar, då underkroppen kan delas upp i t.ex. fötter, ben och midjeparti.
En sådan uppdelning är dock inte nödvändig på ett tidigt stadie då analys av funktioner blir alltför rörig.
Figur 4: Uppdelningen av avataren i geometrins delar samt textureringens delar.
3.1.5 Problemlösningsmetoder
För att få igång idéframtagningsarbetet så finns det olika metoder att ta till hjälp, Brainstorming och Osborns idésporrar är två exempel. (Ref: Hamrin, Nyberg:
Produktutformning) Gruppmedlemmarna arbetade individuellt med att producera idéer till olika scener, där fokus låg på att ta fram så många idéer som möjligt. Genom att ta ut svängarna och vidga gränserna så kom gruppmedlemmarna även fram till idéer som förmodligen var omöjliga att förverkliga, idéer som medlemmarna kunskapsmässigt inte hade möjlighet att verkställa. Under hela processen så tillåts inte kritik vare sig positiv eller negativ för att på så sätt inte hålla tillbaks kreativiteten. Från idégenereringsprocessen uppstod en mängd skisser med olika koncept och lösningar till applikationen. Gruppen samlades därefter för att ta del av varandras resultat och på sådant sätt producera ytterligare idéer. Genom att kombinera och förändra framtagna resultat utökades antalet förslag. Underlag som framlagts under
sessionerna samlades för att senare revideras.
Figur 5: Skisser från första brainstormingsessionerna.
3.2 Förstudie
3.2.1 Undersökning av dagens applikationer
Under analysen av mjukvaran utgick projektgruppen från att själva skapa avatarer/karaktärer i befintliga applikationer för att få en bild av hela processen den vanliga användaren går
igenom. Ett urval av försökspersoner fick även skapa karaktärer i de applikationerna, allt från individer med 3D-modelleringsbakgrund till helt okunniga inom området.
För att strukturera upp analysarbetet skapades ett protokoll, se appendix ”1. Analysprotokoll program/funktioner” s. 61. Detta för att få bättre enhetlighet och en mer rättvis analys av varje applikation. Protokollet användes för att bedöma applikationerna och senare för konceptval.
Eftersom det är så stor skillnad mellan applikationerna då urvalet av applikationer sträcker sig från 3D-modellerings program till PC-Spel, så är det svårt att applicera protokollet enhetligt på alla applikationer. Undersökningen av dagens program och hårdvara inom projektområdet har gett en hel del information kring avatarskapande och en del teknik bakom. Programmen som främst undersökts är humanoida karaktärmodellerare, d.v.s. i princip program för skapande av avatarer. Dessa har arbetsgångar som är delvis grunden för skapande av 3D-avatarer.
Skillnaden ligger i att karaktärmodelleringsprogrammen är mycket mer utförliga och inte specialanpassade för att man enkelt ska kunna få bra efterliknelse. Att skapa en avatar i dessa program är mycket klumpigt.
Programmen ligger till grund för delar av teknologin bakom avatarskapande, men ger också en bild av layout och användarvänlighet för en avatarskapar-applikation. Beträffande kritiken som har getts till programmen så är denna ingen direkt grund till uteslutande av funktioner på ett omedelbart stadie under själva förstudien. Kritiken är först och främst till för att skapa en bättre bild av programmen. Funktioner och gränssnitt hos dessa program ger delvis grunden till hur en avatarskapare kan byggas upp. Senare har funktionernas egenskaper analyserats och bedömts.
Denna bedömning sker i kapitel ”3.4 Konceptval”, s. 49.
3.2.1.1 Poser 7
http://graphics.smithmicro.com/go/poser
Poser 7 är ett avancerat 3D-modelleringsprogram anpassat för att skapa humanoida karaktärer.
Programmet har väldigt många funktioner som styr karaktären. Interfacet är ganska olikt Windows till utseendet. Det går att kontrollera i princip alla kroppsmått från topp till tå. Avancerade funktioner finns även för att styra hår och kläder. Det
går att modifiera figuren in i det oändliga så att den går från att se ut som en
sumobrottare till en späd dvärg. Det går att ändra kroppshållningar och poser på ett mycket utförligt sätt. Förinställda poser finns att välja om man vill ge figuren ett uttryck enligt dessa.
Vad gäller kläder finns även ett fåtal plagg att applicera på figuren. Gällande hår så finns det ett par frisyrer som appliceras på figuren som en egen modell likt en peruk. Ansiktet kan ges en mycket stor mängd olika uttryck, dels genom förvalda parametrar, dels genom eget manipulerande av olika områden av ansiktet.
Det går att animera figuren så att den utför vissa önskade rörelser under ett tidsspann.
Kläderna kan anpassas så de följer figurens rörelser. T.ex. kan en lång kjol följa fötternas sparkande.
Figur 6: (ovan) Bildserie från Poser 7. De två översta bilderna är från Posers ”pose”
läge där man kan animera och definiera hur ens karaktär ska stå. Nedre bilden är från Posers ”face” läge där man modifierar ansiktet.
Figur 7: (vänster) I Poser finns även möjlighet att modifiera skelettets noder på karaktären vilket är unikt bland karaktärs-modelleringsprogram.
Positivt:
Poser 7 ger mycket stor realism till figurerna. De avancerade kontrollerna gör att man kan styra figuren på otroligt många sätt. Detta gör att man med stor säkerhet har möjligheten att skapa en karaktär som får utseendet man söker efter. Möjligheten att styra kläder och hår upplevs som positivt. Håret och kläderna blir mycket verklighetstrogna. Enstaka hårstrån kan urskiljas och i kläderna syns sömmar, knappar och veck.
+ Realism
+ Mycket stora möjligheter + Många användbara funktioner
Negativt:
Genom att programmet är mycket avancerat är det svårt att lära sig, speciellt för en mindre avancerad användare. Man måste i stort sett vara 3D-artist för att kunna använda
programmet utan svårighet. Antalet kontroller är väldigt stort och det är svårt att lära sig det utan att ha fått någon förkunskap från tutorials eller instruktioner från personer med kunskap.
- Hög svårighetsgrad - Svårt att styra figuren - Tidskrävande
Figur 8: Översta bilden är från makehumans modelleringsläge där man med hjälp av sliders definierar kroppen på sin karaktär.
Mittenbilden är från ”face” läget där man definierar ansiktsdragen. Nedersta bilden är från ”pose” läget där man kan positionera ens karaktär i olika ställningar.
3.2.1.2 Makehuman
http://www.makehuman.com
Makehuman är en lättanvänd men relativt kraftfull 3D modelleringsapplikation.
Det går enkelt att skapa en karaktär efter tycke på några minuter utan vidare ansträngning eller förkunskap, dock så är Makehuman långt ifrån komplett vilket märks på alla funktioner som inte är implementerade och de små buggarna i 3D- meshen.
Makehuman utgår från en och samma
grundmodell, men det finns ett par förval både för manliga och kvinnliga karaktärer.
Möjligheten att skapa en karaktär efter eget tycke kan kännas begränsat av
användargränssnittets enkelhet och av att man är låst till en och samma grundmodell. Men om man eftersträvar en humanoid karaktär är det inga problem att få det resultat man söker.
Makehuman's export alternativ är begränsade till Wavefront .obj och COLLADA vilket i sig inte är någon nackdel. UV mappen görs automatiskt i Makehuman vilket kan spara en hel del tid.
Arbetsgången i Makehuman är rätt linjär, med tydliga knappar med numeriska värden som styr muskler, längd, massa m.m. Detta styr man direkt på karaktären direkt man kommer in i
programmet. Funktionerna är smidigt uppdelade i kategorier för att underlätta arbetsgången. De har även implementerat ett mycket smart skelett med deformers som återbildar musklernas naturliga rörelse, d.v.s. om din karaktär böjer på armen kommer även bicepsmuskeln att expandera. De har även autoskinning så att texturen inte blir deformerad vid stora förändringar på modellen utan den skalas med modellen.
Det finns även ett "pose" läge där man kan ställa in i princip vilken pose som man kan önska sig,
även här fungerar applikationen mycket bra på grund av att de har ett så pass avancerat skelett och deformers att man inte får några synbara fel på modellen när man böjer och vrider på leder.
Trots att Makehuman är långt ifrån klart leverar det en hel del funktioner och valmöjligheter vilket gör det till ett kraftigt verktyg för att skapa en humanoid karaktär och det mäter sig med
Poser och andra mer avancerade applikationer.
Positivt:
Mycket enkelt att komma igång med och lätt att lära sig. Man får även resultat med mycket hög realism. Enkelt och strömlinjeformat interface som har stora tydliga bilder som visar exakt vad alla funktioner gör. Människans anatomi har studerats ingående av utvecklarna av
Makehuman och det märker man i applikationen då man använder sig av poseläget som gör att man kan röra sin karaktär och ställa den i den pose man är ute efter. Det finns även förinställda kroppstyper både kvinnliga och manliga (utgår från grundmodellen) som gör att man snabbt kan ”grovskissa” upp sin karaktär för att spara tid vid detaljarbetet.
Programmet är Freeware (donationware).
Negativt:
I och med att programmet saknar vissa funktioner för t.ex hår och klädesplagg måste man använda sig av ett 3D-modelleringsprogram för att komplettera sin modell. Det återfinns även ett par buggar som är minimalt störande. Finns även funktioner som ej är implementerade i dagens release av programmet. Men eftersom det fortfarande är en beta-release som finns ute just nu kommer troligtvis småbuggar ha benats ut då fullversionen släpps.
Figur 9: Det är möjligt att skapa alla slags humanoida karaktärer med makehuman: Vänstra bilden visar en ung atletisk kvinna; Högra bilden visar en äldre man.
3.2.1.3 Meez
Online 3D-avatarskapare http://www.meez.com
Meez är en onlineapplikation för att skapa en personlig avatar i 3D, via klippdockeprincipen.
Det finns två grundmodeller; en manlig och en kvinnlig. Dock finns det inga alternativ för att ändra kroppsbyggnad eller form.
Det hela går ut på att man väljer bland olika klädesplagg och accessoarer samt ett fåtal inställningar för att modifera ansiktet. Man kan förse sin avatar med allt från bilar, skateboards och balklänningar.
Meez skiljer sig från de andra
applikationerna när det gäller att skapa en avatar, de har fokuserat på accessoarer och kläder för att skapa en avatar man kan identifera sig med, tillskillnad från de andra applikationerna som har fokuserat på ansiktsdrag, kroppsform, ansiktsdrag m.m.
Positivt:
+Enkelt +Snabbt +Online
+Mycket tillbehör
Negativt
-Begränsat antal kombinationer -Mycket få alternativ för att modifera ansiktet
-Ingen möjlighet att ändra kroppsform
Figur 10: Bildserie som beskriver arbetsgången för att skapa en avatar på meez hemsida.
Klippdocksprincipen används här.
3.2.1.4 Simpsons avatar maker Online 2D-avatarskapare
http://www.simpsonsmovie.com
På Simpsonsmovie’s hemsida finns en liten avatarskapare där man kan skapa en avatar via klippboks/klippdocke-principen. De har även en funktion där man kan skicka in ett foto på sig själv. Därefter får man tillbaka en avatar några dagar senare som efterliknar fotot. Valmöjligheterna är mycket
begränsade och det finns inga klädesplagg annat än standardkläderna man får från början.
Det finns 2 grundmodellskategorier; en manlig och en kvinnlig. I varje kategori finns det 4 modeller att välja bland och de representerar allt från barn till vuxna individer.
Positivt:
+Enkelt +Snabbt +Online
Negativt:
-Mycket få alternativ att välja bland -Ingen möjlighet att byta klädesplagg -Tvådimensionell avatar
3.2.1.5 Myheritage Ansiktsigenkänning
http://www.myheritage.com
Myheritage är en webbsida där det
ursprungligen var tänkt att man skulle kunna hitta släktingar via deras webbapplikation. Nu används applikationen så att man laddar upp sitt foto för genomkörning i deras system för att ta reda på vilken kändis man liknar mest. Men eftersom det krävs ett foto av den person man söker efter och tillgången till folks fotografier är begränsad så styr alla användare vad applikationen "kan"
genom att ladda upp bilder på sig själva, eller kändisar, till deras databas.
Applikationen identifierar formen på ansiktet, position och utseende m.m. för att hitta ett fotografi med samma
proportioner. Sedan presenterar det ett resultat mätt i procentuell likhet. I
dagsläget kan man bara hitta kändisar, men det är tänkt att när databasen expanderar ska man kunna hitta avlägsna släktingar.
Tekniken bakom detta är relativt intressant för ansiktsgenereringsfunktioner.
Figur 12: Bildserien visar Myheritages hemsida.
Figur 13: Användning av MyHeritages ansiktsigenkänning. Resultatet visas som procentuell liknelsegrad, som syns i bilderna ovan.
3.2.1.6 The Elder Scrolls - Oblivion PC-Spel
Oblivion har ett mycket detaljerat system för att skapa sin karaktär, det börjar med att man får välja kön, sedan vilken ras man ska vara, t.ex. Dark Elf, Orc, Human m.m.
Efter att man har valt ras får man specificera de stora dragen på ens karaktär såsom frisyr, hårfärg, ögonfärg m.m.
Det sista man får göra är att gå in på detaljnivå och styra allt från storleken på hakan till muskelmassan. Det som gör att Oblivion är så pass avancerat är att det finns lika mycket inställningsalternativ för att forma ansiktet på som i avancerade karaktärskaparapplikationer som Poser, trots att det är ett spel.
Eftersom det är ett fantasyspel som utspelas i en medeltid inspirerad miljö är även kläderna och utrustningen till ens karaktär därefter.
Positivt:
+Flera grundmodeller och raser
+Enkelt och lätt att komma igång med +Snabbt
+Många alternativ och inställningar
+Möjligt att skapa icke humanoid karaktär
+Mycket stor community med expanderade mod databas (Nya grundmodeller, tillbehör och annat)
Negativt:
-För många alternativ (lätt att komma in i återvändsgränder vid modellering) -Ej möjligt att exportera sin karaktär (går dock med inofficiella applikationer)
3.2.2 3D-Scanning
En 3D-scanner är en apparat som analyserar ett objekt eller miljö och genererar data på dess form. Den insamlade datan kan användas för att skapa precisa digitala 3D-modeller som kan användas till en uppsjö av applikationer. Denna teknik används främst av nöjes- och
spelindustrin. Andra vanliga användningsområden för denna teknologi är inom industriell design och s.k. ”reverse engineering” och prototypframställning.
Det finns en rad olika metoder och applikationer för att 3D-scanna ett objekt, alla med olika fördelar, nackdelar och kostnader. I dagsläget finns många begränsningar på vilka objekt som går att digitalisera: till exempel är transparenta, högreflektiva och skinande objekt mycket svårscannade av 3D-scanners som använder sig av optik för att samla data.
Det finns dock lösningar för att scanna skinande objekt; som till exempel att täcka dess yta med ett tunt lager av vitt pulver som gör att fler ljusfotoner reflekteras tillbaka till 3D
scannern. Laserscanners kan emittera miljoner ljusfotoner mot ett objekt men bara ett fåtal av dessa reflekteras tillbaka till scannerns optik.
Reflektiviteten på ett objekt är baserat på dess färg eller terrestrial albedo1. En vit yta
reflekterar betydligt mer ljus än en svart yta. Transparenta objekt som t.ex. glas bryter endast ljuset vilket gör att det skapar falsk 3D-information.
1 *terrestrial albedo: ”albedo” kommer från latin där det betyder "whiteness" eller vithet. Det är ett mått på hur mycket ljus en yta reflekterar; det mäts från 0(mörkt) till 1(ljust). Exempelvis kan nämnas: Snö har en ett värde på 0.8 till 0.9 medan kol har 0.04.
Figur 14: Bild från DAVID Laserscanner som beskriver de komponenter som behövs för att göra sin egen 3D-scanner. Laserscanners är en typ av 3D-scanners. Bilden tagen från http://www.david-laserscanner.com/?section=Gallery&page=u1
3.2.2.1 3D-scanner för hobbybruk
För att en vardagsanvändare skall kunna använda sig av 3D-scanning som metod för att skapa sin egen avatar krävs det att apparaturen samt programvaran inte kostar alltför mycket pengar samt är smidig att använda. En 3D-scanner för hobby- och vardagsbruk består inte av speciellt avancerad apparatur. Det handlar i stort sett om samma utrustning för alla tillverkares 3D-scanners.
Apparatur:
Apparaturen som man behöver för att 3D-scanna är dels enkel hårdvara, dels speciell scanningsutrustning. Hårdvara som PC och webbkamera har en stor del av dagens datoranvändare redan i sin ägo. Scanningsutrustningen kan man införskaffa enklast genom beställning över Internet. Apparaturen som visas här kan hittas på www.david-laserscanner.com.
Kamera
En filmkamera behövs för scanningen. Kameran tar in bildsekvensen av lasersvepningen. En vanlig webbkamera som har bildstorleken 640*480 pixlar, och bilduppdateringsfrekvensen 30 fps (frames per second) räcker bra till. Kostnaden för en sådan kamera behöver inte vara mer än 200-300 kr. Ofta har dagens datoranvändare redan någon form av webbkamera hemma, denna kan räcka långt.
Linjelaserpekare
En vanlig laserpekare genererar endast en ljusprick. En linjelaserpekare sänder ut en ljuslinje genom sin lins. Det finns både
batteridrivna och nätdrivna laserpekare. (Dessa kopplas till vägguttaget via transformator). En linjelaserpekare kostar från ca 150 kr. Vanliga laserpekare kostar från ca 100 kr. Det finns vanliga laserpekare som har medföljande lins- adaptrar som ger olika sorters ljusbild, i vissa fall även linje.
Referensbakgrund
I tillverkarens paket finns ofta en bakgrund som kameran och lasern ska ha som referens.
Figur 15: Webbkamera från Logitech.
Figur 16: Linjelaserpekare från DAVID-laserscans hemsida.
Mjukvara
Mjukvara är tillsammans med
referensbakgrunden ofta standardutrustning som följer med i själva paketet. I vissa fall är
programvaran tillsammans med referensplattorna gratis medan i andra fall kostar det en mindre summa. För hela utrustningen är totala
kostnaden ungefär 400-500kr.
Tillvägagångssätt för 3D-scanning med DAVID-laserscan:
1. Uppställning av bakgrund och kamera Kameran riktas in mot den speciella
bakgrunden som består av ett speciellt referensmönster som man skriver ut på sin skrivare. Detta papper ska fästas på två plattor. Dessa plattor måste vara i exakt rät vinkel mot varandra för att inställningarna skall bli korrekta. Kameran riktas mot mitten av denna bakgrund. Kameran får ej flyttas eller vridas så att bakgrunden misstämmer efter kalibreringen.
2. Kalibrering av kameran
Kameran ska först vara riktad mot mitten av bakgrunden. Kalibreringen av kameran utförs med hjälp av programvaran. Först väljer man sin kamera i en rullist, sedan klickar man ”kalibrera”. Programmet kalibrerar då kameran automatiskt med hjälp av bakgrunden. Man kan även välja att kalibrera kameran manuellt men det är betydligt svårare.
3. Scanning av objektet
Först placerar man objektet som skall scannas mellan kalibreringshörnet och kameran så nära hörnet som möjligt. Hela objektet skall synas i kameran. De yttersta fyra hörnpunkterna (ringarna) på
bakgrunden måste också vara synliga.
Därefter slår man på linjelaserpekaren.
Rummet skall vara nersläckt så att laserlinjen blir så framträdande som möjligt.
Figur 18: Bild från DAVID- laserscanners scanningsprogram.
Figur 19: Referensbakgrund
Figur 20: Kalibreringsfönster
Figur 21: Översiktsbild över 3D-laserscanningsutrustningen.
Figur 23: Pointcloud från scanning.
Laserlinjen kommer att avslöja objektets yta då man sveper med lasern över det.
Lasern skall hållas tillräckligt högt ovanför kameran vid scanningen så krökningen av laserlinjen ses av kameran. Programmet börjar automatiskt generera s.k.
keypoints, (punkter med koordinatvärden) då man startar en svepning över objektet med lasern. För varje bilduppdatering som filmkameran gör, genereras keypoints för just denna bild där laserlinjen träffar objektet.
Förhållandet mellan bakgrunden och laserlinjen och dess krökning på objektet gör att programmet kan placera punkter precis där ytan på objektet är. Dessa keypoints blir tillsammans för hela
lasersvepningen/scanningen ett pointcloud (moln med punkter), som automatiskt interpoleras till en yta som motsvarar objektets yta.
Objektet kan vändas så alla sidor av objektet kan scannas. Först scannar man en sida, sedan vrider man på objektet och scannar den sidan. Sedan kan dessa scanningar läggas ihop till ett helt objekt i programmet. Ibland måste man ha ett extraprogram för att kunna genomföra detta, t.ex. om man använder sig av DAVID-laserscan.
4. Exportering av resultatet
Resultatet kan sedan sparas i en önskat filformat så att filen kan användas t.ex. i ett 3D-modellerings/animerings-program som Autodesk Maya eller 3D Studio Max.
Det är alltså även möjligt att spara resultatet så att det går att använda
Figur 22: Laserlinjen sett genom kameran vid scanningen.
3.2.2.2 Scanning av ett huvud med laserscanner
Det är fullt möjligt att scanna ett huvud, så länge personen har stängda ögon och kan hålla huvudet helt stilla under varje scanning. För att kunna scanna huvudet krävs det att apparaturen är riggad på ett sådant sätt att personen kan komma in tillräckligt nära bakgrunden och att risken att apparaturen rubbas vid beröring är liten. För att scanna ett helt huvud krävs det att man scannar ansikte, sidorna, samt bakhuvudet. För att få med haka och hals kan det krävas att man scannar från en extra vinkel där personen vrider huvudet så att undersidan av hakan scannas. Därefter lägger man ihop scanningarna till en hel mesh som genererar en gemensam yta.
3.2.3 3D-Informationsinsamling via 2D
När man tar ett fotografi projiceras och mappas all 3D information på ett 2D plan och i och med det förlorar man tredimensionaliteten. Men med flera bilder av samma scen, taget med en eller flera olika kameror kan man återskapa det relativa djupet. Det är möjligheten att
använda en och samma kamera för att fotografera en och samma person från två olika vinklar som är av intresse när man skapar en 3D-avatar.
3.2.3.1 Stereo Vision
Människan har en otrolig förmåga att på en gång se 3D strukturen av en scen;
markens riktning, relativ position av stora landmärken m.m. Detta beror på att människan har två ögon som genererar en stereobild av omgivningen, men
människan kan även tolka sådan information från ett fotografi tack vare erfarenhet av perspektiv m.m. Det diskuteras en del om hur detta kan förekomma. Denna förmåga försöker man replikera på datorn.
Denna förmåga saknas i de flesta
”recognition algoriths” som används i många mjukvaror, den utgår från att världen är platt och/eller sedd genom nyckelhål. Ändå verkar det som att kunskap om ytor och deras
perspektiv i en given scen är av stor assistans för många uppgifter, bland annat i ”face recognition”, navigation osv.
”Computer vision”-teknologier som datorn använder för att analysera
fotografier används för att samla mycket information om bilder: Detektera
humanoida ansikten, bilar, cyklar, skuggor, beräkna från vilken vinkel ljuset infaller, segmentera bilden med avseende på färg, textur eller kontur t.ex. Detta är bara ett fåtal av de saker
man kan utvinna från en bild. Även med all denna teknik förstår inte datorn fotografiet i de flesta av fallen.
3.2.3.2 Computer Stereo Vision
Figur 25: Fotografi från Oxford Street som skulle kunna användas vid computer stereo vision för att utvinna data. T.ex. hur många personer eller lyktstolpar det finns på bilden.
Bilden från:
http://annasord.blogg.se/images/2007/oxford _street_1180948790_2981864.jpg
samma punkt i två olika bilder krävs i regel att en människa går in och definierar några matchande punkter i varje bild, sedan beräknas de övriga punkterna via algoritmer. I dagsläget finns det några få metoder som sägs kunna extrahera dessa punkter utan mänsklig hjälp.
3.2.3.3 Återskapande av ansikte via Stereo Vision
Den enklaste och snabbaste metoden för att återskapa ett ansikte är från två ortogonala vyer av samma ansikte. Sedan får en person ange olika karakteristiska drag i båda vyerna i form av punkter (t.ex. (x,y) i frontvyn; (y,z) i sidovyn).
Därefter analyseras de val du har gjort och implementeras på en allmän 3D-modell av ett huvud. Denna metod kräver dock att att de bilder du använder är mycket noggrant kalibrerade så att de är helt ortogonala, vilket kan innebära en hel del extra jobb. Detta kan avhjälpas med hjälp bland annat av Bundle Adjustment3, som kan minimera projektionsfelet mellan den antagna positionen på kameran och den reella.
I dagsläget finns det ett flertal olika lösningar och varianter på att generera ett ansikte genom 2D information.
3 *Bundle adjustment är en välkänd teknik inom ”computer vision” för att återskapa 3D-punkter och kameraparametrar från bilder. Bundle adjustment går ut på att minimera projektionsfelet i bilden mellan den antagna positionen i 3D rummet och den riktiga.
Figur 26: Bild från konceptskissning-session som beskriver hur det skulle kunna se ut i en applikation som använder sig av stereo vision för att generera 3D- mesh av ett ansikte.
3.2.4 Målgruppsbeskrivning
För att utföra ett projektarbete mot ett koncept krävs det att målgruppen som produkten riktas till är klarlagd. För att klargöra vilken målgrupp som denna produkt ska riktas till krävs det att dagens liknande produkter analyseras beträffande målgrupp. Vilka använder sig av avatarer, och vilka skulle kunna använda sig av 3D-varianter av dessa? Just 3D-avatarer är en relativt ny företeelse på Internet. Dessa har förekommit i desto större utsträckning i
datorspelsvärlden under en längre tid. Avatarens betydelse har i mångt och mycket ökat på Internet den senare tiden, då personer vill göra en personlig representation av sig själva på sina bloggar, chattsidor och instant-messaging-program (som t.ex. MSN).
En huvudbegränsning i detta projekt var att begränsa målgruppen till användare som vill använda sig av en 3D-avatar som representerar sig själv till utseendet. Men för att veta vilken målgrupp detta rör sig om krävs det att marknaden undersöks.
Vad gäller målgruppen för användandet av MSN så är den svår att klarlägga. Det finns ingen information över vilken som är den största användargruppen av programmet. Då endast en mailadress behövs för att registrera en användare och personliga uppgifter inte är nödvändiga att fylla i, går det inte att få reda på åldern/kön hos användare.
Enligt undersökningar använder yngre användare sig gärna av enklare avatarskapare som skapar en mycket förenklad eller fiktiv bild av sig själv. Det är inte särskilt viktigt att avataren representerar användarens utseende eller personlighet överhuvudtaget. Desto högre
prioriteras underhållningsvärdet - att det är roligt att skapa karaktären. Viktigt är att kunna välja häftiga frisyrer, kläder och tillbehör. Meez och Simpsons Avatar Creator är sådana avatarskapare. Viktigt är också möjligheten för den yngre användaren, att trots användande av en personlig avatar, få kunna behålla sin anonymitet.
Äldre användare (med ålder på ungefär 25 och uppåt) uttrycker i regel ett önskemål att uttrycka sin egen personlighet genom avataren. Här är det viktigt att avataren liknar
användaren och att den kan spegla känslor och värderingar hos användaren till skillnad från yngre användare. Äldre användare kan och vill ofta lära sig metoderna för att skapa dessa realistiska avatarer i avancerade avatarskaparprogram. Yngre användare må ha vissa
intressen att skapa realistiska avatarer, men det är alltså mer arbete bakom sådana avatarer.
Äldre användare är mer villiga att utföra detta arbete än yngre.
Användningsområdet spelar stor roll för avatarens betydelse för användaren. T.ex. så har en person som har en egen blogg i regel stort intresse för en realistisk avatar som kan spegla personligheten. Det är betydligt vanligare med en personlig blogg för personer i åldersgruppen 25 år och uppåt än för yngre personer. En verklighetstrogen avatar är viktig för användare
personligheten är här stort. Medelåldern för användare av Second Life är 32 år.
Könsfördelningen är relativt jämn; 57 % är män, 43 % är kvinnor. Second Lifes användare kan ses som en relativt intressant målbild vad gäller målgruppen för detta projekt då Second Life, likt vårat projekt, har inriktningen att spegla användarens personlighet och utseende genom avataren.
För att idag skapa en avatar som representerar användarens personlighet och utseende krävs det ofta relativt avancerade tillvägagångssätt. Detta enligt program som projektgruppen har testat. Poser, Makehuman (läs i förstudie om programmen) är varianter på personliga karaktärsskaparprogram vilka kan konstruera avatarer.
Enligt undersökningen är det främst de något äldre användarna som har intresse av att skapa och använda dessa avatarer. En utmaning är möjligheten att rikta produkten även till en yngre målgrupp. För detta krävs att produkten görs mer användarvänlig, lättanvänd och snabbare.
Projektgruppen bör alltså göra en produkt som lämpar sig för så många användare som möjligt men med fokus på användargruppen som är något äldre och har viljan att skapa en personligt efterliknande avatar.
Målgruppen är:
• Användaren är ca 15 år och uppåt
• Användarens kön har ej betydelse
• Användaren hanterar en PC med viss säkerhet
• Användaren hanterar Internet med viss säkerhet
• Användaren vill skapa en realistisk avatar som liknar sig själv
3.3 Konceptgenerering
Att generera koncept på olika idéer är en av kärnmetoderna i större delen av alla
designprojekt. Metoden kan härledas bl.a. från kompendiet ”Produktutformning” (som nämnts tidigare). De olika lösningsalternativen beskrivna nedan är identifierade i problem- och
subproblem. Konceptgenereringen går ut på att skapa ett antal koncept baserade på de olika funktionslösningarna som tillsammans kan skapa en avatar; dels de som finns idag, men även nya lösningar. Dessa funktioner skall lösa samtliga subroblem. Målet är att få fram flera
koncept som tar med så många metoder som möjligt. Enligt funktionsanalysen delades avataren upp i delarna huvud, överkropp och underkropp för studie av funktioner.
Uppdelningen måste i detta stadie förfinas något då funktionerna måste styra avataren mer specifikt. Dessa specifika delar är de som till stor del definierar en persons utseende och karaktär. Avataren delas upp i dessa subproblem för genomgång i funktionsanalysen:
A: Ansiktsgenerering B: Hårgenerering C: Kroppsgenerering D: Tillbehör
Alla koncept måste innehålla ett eller flera av vardera förslag.
3.3.1 Brainstorming – subproblem
