3Dスイング解析の
3Dモーションキャプチャ
まず答え
グローバル座標系は地面や計測室などに固定した基準、ローカル座標系は身体の各部位やクラブに取り付けて一緒に動く基準です。同じ動きでも、どちらの基準で表すかで角度や方向の意味が変わります。
詳しい解説
3Dスイング解析では、同じ身体の動きでも「何に対して測るか」で数値の意味が変わります。その代表がグローバル座標系とローカル座標系です。
グローバル座標系は、地面や計測室など動かないものに固定した基準です。たとえば目標方向を1本の軸、左右方向を別の軸、鉛直方向をもう1本の軸として決めれば、骨盤やクラブが空間のどこにあり、地面に対してどちらを向いているかを表せます。
一方、ローカル座標系は、骨盤・胸郭・上腕・前腕・クラブなど、それぞれの部位に付いて一緒に移動・回転する基準です。Nesbitの3次元ゴルフ研究では、地面に固定したグローバル座標系とは別に、身体各部位とクラブにローカル座標系を設定しています。
この違いが重要なのは、回転角の解釈です。たとえば骨盤が地面に対して何度回ったかを見るなら、地面側の基準との関係を使います。一方、上腕が胸郭に対してどれだけ動いたかを見るなら、胸郭と上腕それぞれの座標系の関係を使います。Parkerらのエリートゴルファー研究でも、送信機をグローバル基準とし、各身体センサーがローカル基準を持ち、骨盤・胸郭や上腕などを異なる基準関係で計算しています。
クラブに付けた慣性センサーでも同様です。センサーはまず自分自身の軸で加速度や角速度を測るため、そのままではクラブが地面に対してどちらへ向いたかは分かりません。ゴルフクラブのグリップ端センサーを使った研究では、ローカルなセンサー出力からグローバル座標系での角運動を求めています。
したがって「骨盤回転40度」「腕の回転30度」といった数字は、数値だけを見ても不十分です。地面に対する角度なのか、隣の身体部位に対する角度なのか、機器独自の軸に対する角度なのかを確認してから比較する必要があります。