Rethinking Human Body Model Positioning: A Novel Approach Using Blender and Radial Basis Function Interpolation
2025 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Omprövning av mänsklig kroppsmodellspositionering : Ett nytt tillvägagångssätt med Blender och radiell basfunktionsinterpolation (Swedish)
Abstract [en]
Finite element (FE) human body models (HBM) are widely used in the field of biomechanics to perform numerical simulations. However, positioning of HBMs are often time-consuming. This project aimed to evaluate a new pipeline by rigging an HBM using the software Blender and position it with a radial basis function (RBF) interpolation script. For this, the PIPER Child HBM was used.
Four postures ranging from simple to complex were generated in Blender and then used as targets for the interpolation. The results were ambiguous; the modestly positioned HBM generated no visual artefacts whereas the more complex postures did. All target postures generated elements with problematic Jacobians.
The posture of the baseline model of the PIPER Child HBM was identified as not suitable for this pipeline. For future research the pipeline should instead be applied to T-positioned baseline HBMs, i.e., models that are positioned standing upright with arms extended straight out to the sides. The influence that the rigging process in Blender, as well as the RBF settings, has on the quality of positioned HBMs also needs to be further explored.
Abstract [sv]
Finita element (FE) människokroppsmodeller (eng: HBM) används ofta inom biomekanik för att utföra numeriska simuleringar. Positionering av dessa HBMs är dock ofta tidskrävande. Detta projekt syftade till att utvärdera en ny pipeline genom att rigga en HBM med mjukvaran Blender och positionera den med ett skript som utför radiell basfunktionsinterpolation (eng: RBF). För detta användes PIPER Child HBM.
Fyra poser, från simpla till mer komplexa, genererades i Blender och användes sedan som mål för interpoleringen. Resultaten var tvetydiga; den simpelt positionerade HBMen genererade inga visuella artefakter medan de mer komplexa poserna gjorde det. Alla målpositioner genererade element med problematiska Jacobianer.
Positionen för baslinjemodellen för PIPER Child HBM identifierades som olämplig för denna pipeline. För framtida forskning bör pipelinen i stället appliceras på T-positionerade baslinjemodeller, det vill säga modeller som är poserade ståendes upprätt med armarna utsträckta rakt ut åt sidorna. Påverkan som riggningsprocessen i Blender, liksom RBF- inställningarna, har på kvaliteten av positionerade HBMs behöver också undersökas.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 44
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2023:113
Keywords [en]
Human body model, PIPER Child HBM, finite element models, rigging, positioning, radial basis function interpolation
Keywords [sv]
Human body model, PIPER Child HBM, finita elementmodeller, riggning, positionering, interpolering med radiell basfunktion
National Category
Medical Modelling and Simulation
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-360089OAI: oai:DiVA.org:kth-360089DiVA, id: diva2:1938278
Subject / course
Medical Engineering
Educational program
Master of Science in Engineering - Medical Engineering
Supervisors
Examiners
2025-03-192025-02-172025-03-19Bibliographically approved