仮想現実空間における3次元手書き図形認識法の開発

• Project/Area Number: 08780322
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent informatics
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐賀 聡人 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (90270793)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1996: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 図形認識 / 曲線認識 / ペン入力 / 手書き入力 / CAD / 仮想現実感 / ファジィ理論 / スプライン曲線

Research Abstract

1.概要
2次元平面上の幾何曲線認識法であるFSCIの理論を3次元に拡張し、仮想現実環境下における3次元の手書き描画動作によって3次元空間上の幾何曲線を直接的に入力する手法を開発した。その結果、3次元空間上のワイヤーフレームモデルを構成する際に必須となる7種類の空間曲線プリミティブの全てを空間における3次元的な描画動作を元に認識させることが可能であることが確かめられた。
2.実施項目
(1)FSCIの3次元化
従来のFSCIにおける「2次元ファジィスプライン曲線」の概念を「3次元ファジィスプライン曲線」へ拡張し、空間曲線としての「線分」、「円」、「円弧」、「楕円」、「楕円弧」、「閉じた自由曲線」、「開いた自由曲線」を全て認識することのできるアルゴリズム3D-FSCIを開発した。ここで、我々の提案する「ファジィスプライン曲線」による統一的な手書き曲線の取扱いが3次元への自然な拡張に有効であることが示された。
(2)3次元手書き図形認識システムの試作
3D-FSCIアルゴリズムを、グラフィックワークステーション(本補助金による設備備品)上の仮想現実環境に実装し、さらに超音波3次元マウス(本補助金による設備備品)を動作させることにより、空間での描画動作にリアルタイムに反応して3次元空間曲線プリミティブを認識するシステムを構築しその動作を確認した。
(3)認識特性の評価
試作した3次元手書き図形認識システムの認識特性を評価した結果、基本的に従来の2次元FSCIと同程度の高い認識率が得られ、3次元の曲線入力ヒューマンインタフェースとして実用的な基本性能が得られることが確かめられた。ただし、今回の設備では3次元立体視による視覚へのフィードバックが実現できなかったため「手書き曲線を閉じる」などの動作に困難が生じ、特に閉曲線と開曲線の間の弁別性能に問題が残った。