計算機が視線を理解することは、 人間と計算機とのより自然な対話が可能となる。 目の位置と視線を顔や視線の動きに対して正確に検出するためには、 まぶたの3次元形状や眼球の動き等の情報が必要であり、 目の動きを正確に再現可能なモデルを構築できれば、 モデルを実際の顔画像に合わせることで 視線方向を検出できると考えられる。
本論文では眼球とその周辺の皮膚、筋肉、骨格を考慮した 3次元目モデルの構築について述べる。 具体的には、皮膚、筋肉、骨格についてそれぞれのモデルを 構築しこの3つを統合することで目の形状および形状変形をモデル化する。 このうち 皮膚モデルは質量を持った点とそれらを結ぶばねを用いて構成し、 変形可能なモデルとする。 筋肉モデルはばねを用いてモデル化し、皮膚モデルに付着させて皮膚を動かす。 骨格モデルは剛体でモデル化し、皮膚モデルの拘束条件として 骨格モデルと皮膚モデルをばねで結合する。 以上のように構成したモデルは、 筋肉モデルから皮膚モデルに力を加えることにより変形が行われる。 上記モデルを構築した結果、 まばたきの動きが自然な形で再現可能であることを確認した。