DIFF 動作解析（Web 版）は、三次元動作分析装置（c3d）と床反力計のデータから、DIFF モデルに基づいて関節角度・身体重心・関節モーメント・関節パワーを計算する Web アプリです。この記事では使い方を説明します。
目次：はじめに ／ 準備するデータ ／ 解析の手順 ／ ビューアの使い方 ／ 出力ファイル ／ 動作ごとの解析 ／ 主な設定 ／ 困ったときは
はじめに
データは外部に送信されません。 計算はすべてお使いのブラウザの中で行われます。c3d ファイルやその内容がサーバーに送られることはありません。
- 推奨ブラウザ：Google Chrome、Microsoft Edge の最新版（パソコン）。
- 初回の読み込み：計算環境（約 30 MB）を読み込むため、数十秒かかります。インターネット接続が必要です。2 回目以降はブラウザに保存されるので速くなります。
- 解析の設定は、このブラウザに保存されます（c3d などのデータは保存されません）。
準備するデータ
| データ | 内容 |
|---|---|
| 動作データ（必須） | 解析する試行の c3d（マーカー座標と床反力計のアナログデータ）。 |
| 静止立位データ（推奨） | DIFF 直立肢位（両足を肩幅に開き、つま先開き角 0°）で計測した c3d。体重の推定、足部座標系の補正、足関節角度の 0° の基準などに使います。 |
| 被験者の計測値 | 性別、身長、膝関節左右径・足関節左右径（ノギスなどで計測）。体重は静止立位の床反力から推定できます。 |
マーカーセットは DIFF（検証データはViconで計測）を前提としています：左右の肩峰（SHD）、股関節（HIP）、膝関節（KNE）、外果（ANK）、第 5 中足骨頭（MP）、上腕骨外側上顆（ELB）、尺骨茎状突起（WRA）。名前が異なる場合は「DIFF モデルの設定」で変更できます。
膝関節・足関節左右径を入力しないと、その関節点はマーカー位置（DIFF 付録 A1 の第 1 近似）になり、とくに前額面の角度・モーメントの精度が下がります。
解析の手順
左側の設定欄
- 動作データの「ファイルを選択」で、解析する c3d を選びます。
- 静止立位データに、同じ被験者・同じ日の静止立位の c3d を選びます。
- 被験者情報で、性別・身長・膝関節左右径・足関節左右径を入力します。体重は 0 のままで静止立位から推定されます。
- 解析条件の「動作」で、歩行・立ち上がり・しゃがみ込みなどを選びます。動作に応じてイベントや相が検出されます。
- 必要に応じてフィルターや DIFF モデルの設定を変えます（通常は初期値のままで構いません）。
- 一番下の「解析する」を押します。数秒〜十数秒で結果が表示されます。
結果で確認すること
- 注意事項（黄色）：左右径が未入力、足が床反力計の外で接地した、など。計算しなかった区間の理由もここに出ます。
- 床反力計の判定結果：どの床反力計にどの足（または椅子など）が乗ったかを自動で判定しています。違っている場合は、左の「床反力計の割り当て」で手動に変えて、もう一度「解析する」を押します。
ビューアの使い方
結果の下にあるビューアで、スティックピクチャーと各指標のグラフを同期させて確認できます。ビューアは「ビューア（.html）をダウンロード」で保存すると、このアプリがなくても開けます。
再生と描画区間
- 描画区間：開始・終了時刻を入力するか、「現在→開始」「現在→終了」で決めます。「相・周期から選ぶ」で、立ち上がりの各相や歩行周期をそのまま区間にできます。スティックピクチャー・グラフ・床面投影図がこの区間に限定されます。
- 時間軸の上には、相（帯）とイベント（離殿・踵接地など）が表示されます。
- 「被験者情報」を押すと、身長・体重などが表示されます。
3D スティックピクチャー
| 操作 | 方法 |
|---|---|
| 回転 | 左ドラッグ |
| 移動 | 右ドラッグ、または Shift＋左ドラッグ |
| 拡大・縮小 | マウスホイール、または「＋」「−」 |
| 視点の切り替え | 「視点」から 斜め・右側方・左側方・前方・後方・上方 |
| 元に戻す | 「リセット」またはダブルクリック |
マーカーにポインタを合わせると、名前と座標が表示されます。「マーカー名」「床反力ベクトル」「重心の軌跡」などはチェックボックスで切り替えます。
床面投影図
上から見た身体重心と床反力作用点（右・左・左右合成）の軌跡です。ホイールや「＋」「−」で拡大・縮小、ドラッグで移動、「全体」で元に戻ります。点をクリックすると、その時刻へ移動します。
時系列グラフ
青が右、橙が左、緑が全身・左右合成です。グラフをクリック・ドラッグするとその時刻へ移動し、ポインタを合わせると値が表示されます。表示する指標は「表示する指標を選ぶ」で選びます。
出力ファイル
| ファイル | 内容 |
|---|---|
| Excel（.xlsx） | 関節角度、体節絶対角度、重心、床反力、各床反力計、関節モーメント、関節パワー、関節点座標、マーカー座標、イベント、解析情報（設定の記録）。動作によって「相・所要時間」「歩行パラメータ」「歩行周期_右／左」も入ります。 |
| 縦長 CSV（R 向け） | 1 行 1 値の tidy 形式（trial, frame, time_s, category, variable, side, unit, value）。 |
| 歩行周期 CSV | 歩行で、1 歩行周期を 0〜100 % に正規化した値（各周期）。 |
| ビューア（.html） | スティックピクチャーとグラフ。単独で開けるので、共同研究者への共有にも使えます。 |
R での読み込み例：
library(tidyverse)
d <- read_csv("sample02_DIFF_long.csv")
d |>
filter(category == "関節モーメント", unit == "N·m/kg",
str_detect(variable, "膝関節モーメント 屈曲")) |>
ggplot(aes(time_s, value, colour = side)) + geom_line()動作ごとの解析
| 動作 | 検出されるイベント・相 |
|---|---|
| 立ち上がり | 動作開始（体幹前傾の開始）、離殿、足関節最大背屈、股関節伸展終了。第 1 相（屈曲相）・第 2 相（重心移動相）・第 3 相（伸展相）の所要時間。 |
| しゃがみ込み | 動き始め（重心の下降開始）、着臀、座位到達。下降相・着座相の所要時間。 |
| 歩行 | 踵接地・つま先離地（床反力計の接地が近ければそちらを採用）。歩行パラメータ（立脚期 %、ケイデンス、重複歩距離、歩行速度、歩幅、歩隔）。グラフの横軸を「歩行周期 %」に切り替えられます。 |
離殿・着臀は、椅子の下の床反力計で判定します。椅子の下に床反力計がない場合は、股関節点の高さの変化から推定します。
主な設定
| 設定 | 説明（初期値） |
|---|---|
| カットオフ周波数 | マーカーのバターワース低域通過フィルター（6 Hz）。関節モーメントの計算には、床反力にも同じカットオフを使うのが推奨です。 |
| 床反力の閾値 | これ未満を無負荷とする鉛直力（20 N）。 |
| 関節点の近似法 | DIFF 付録 A1。股関節 3B（左右マーカー間距離の 18 % 内挿）、膝・足関節 3A（左右径の 1/2 内挿）。 |
| 静止立位の足関節角度を 0° とする | マーカーの貼り方の影響を除くため、静止立位の背屈・底屈角を差し引きます（オン）。 |
| 関節モーメントの符号 | DIFF 解説書（膝 屈曲＋、股 内転＋）か、一般的な表記（膝 伸展＋、股 外転＋）。 |
| 関節モーメントの座標系 | 遠位体節座標系（初期値）、近位体節座標系、実験室座標系。 |
計算方法の詳細（座標系、角度の定義、慣性係数、逆動力学など）は、リポジトリの計算仕様書 docs/methods.md にまとめています。論文の方法の記載に使ってください。
困ったときは
「準備しています…」から進まない
初回は計算環境の読み込みに数十秒かかります。数分たっても進まない場合は、インターネット接続を確認してください。所属機関のネットワークで外部サイト（cdn.jsdelivr.net）が遮断されていると読み込めません。
「マーカー ○○ が見つかりません」と表示される
c3d のマーカー名が DIFF の名前と違います。表示された「c3d にあるマーカー」を参考に、「DIFF モデルの設定」のマーカー名を合わせてください（左右の接頭辞 R/L を除いた部分を入力します）。
「体重が不明です」と表示される
体重を入力するか、床反力計に乗った静止立位データを指定してください。
関節モーメントが一部の区間で空欄になる
足が床反力計の外で接地している区間、両足が同じ床反力計に乗っている区間、椅子などが床反力計に乗っている区間（股関節のみ）は、正しく計算できないため空欄にしています。注意事項に理由が表示されます。
床反力計の判定が違う
左の「床反力計の割り当て」で、床反力計ごとに 右足・左足・その他（椅子など）・無視 を選び、もう一度「解析する」を押してください。
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