Practical Use of Digital Pans for Writing to 3D Objects and Next Technology Development

• Project/Area Number: 17K00280
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Human interface and interaction
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: Hasegawa Makoto 東京電機大学, 工学部, 教授 (80303171)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡 芳樹 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (30751797) ; 石原 聖司 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50351656) ; 古川 貴雄 共立女子大学, 家政学部, 教授 (70262699) ; 増田 修 新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (90775967)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ディジタルペン / ３Dプリンタ / ３次元筆記 / ドットパターン / ドットスクリーン / 医療 / ファッションデザイン / 自然災害把握・救出支援 / ファッション / アノトドット / 3次元筆記 / 新たなドットパターン / 筆記アルゴリズム / 筆記 / 新方法の提案 / 高解像度 / 三次元立体 / ペーパクラフト

Outline of Final Research Achievements

A method for writing on a three-dimensional model using a digital pen is proposed. Our dot pattern is printed on the model output by a 3D printer, photographed by a digital pen camera, and the handwriting is input to a computer. The design of the dot pattern and the feasibility of the simulation are shown. As an alternative method, a three-dimensional writing method using a dot screen with a dot pattern printed on the screen was also proposed. Applications were examined.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

３次元立体模型に筆記する目的としては，例えば，医療現場において臓器（心臓など）の模型をつくり，医師が筆記しながら患者へ説明する応用が考えられる．また，ファッションデザインや自然災害把握・救出支援などにも活用される．この工学的基盤技術を提案した．また，本研究の実現可能性が示す３次元立体への筆記は，３Dプリンタを用いる目的として重要であり，３Dプリンタ普及に貢献する．

Research Products

• [Journal Article] ディジタルペンとペーパクラフトによる3次元立体筆記システムの提案 (2018)
  • Author(s): 石橋卓也，続木由布子，長谷川誠，岩田英三郎，釜中博樹
  • Journal Title: 画像ラボ Volume: 1 Pages: 62-66
• [Presentation] Proposal of a Rescue Operation Support System based on 3D Reconstruction, GPS, and Digital Pen (2020)
  • Author(s): W. Chen, S. Ihara, and M. Hasegawa
  • Organizer: International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2020)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Study on 3DCG Generation for Disaster Scenes Based on SfM and GPS (2019)
  • Author(s): S. Ihara, W. C. Chen, T. Niimura, M. Takamatsu, E. Iwata, and M. Hasegawa
  • Organizer: International Conference on Optical and Photonic Engineering (icOPEN 2019)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Proposal of Dot Pattern Design for 3D Drawing Using A Digital Pen (2019)
  • Author(s): A. Tsuzuki, O. Masuda, and M. Hasegawa
  • Organizer: International Conference on Image Electronics and Visual Computing (IEVC 2019)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Study on Rescue Operation Support Systems Using 3D Reconstruction of Disaster Scenes with Human Cooperation via Digital Pen and Dot Screen (2019)
  • Author(s): W. Chen, S. Oono, S. Ishihara and M. Hasegawa
  • Organizer: Joint International Workshop on Advanced Image Technology and International Forum on Medical Imaging in Asia (IWAIT-IFMIA2019)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ディジタルペンを用いた３次元筆記のためのドットパターンの検討 (2019)
  • Author(s): 続木由布子，増田修，長谷川誠
  • Organizer: 映像表現・芸術科学フォーラム2019（Expressive Japan 2019)
• [Presentation] ディジタルペンとドットスクリーンによる三次元CG筆記の顔美容における検討 (2018)
  • Author(s): 丸山華江，岡芳樹，岩田英三郎，鈴木和雄，長谷川誠
  • Organizer: 第21回 Visual Computing (VC 2018)
• [Presentation] A Study on Fashion Design Support System Based 3DCG Using Digital Pen and Dot Screen (2018)
  • Author(s): Y. Tsuzuki, T. Furukawa, E. Iwata, K. Suzuki, and M. Hasegawa
  • Organizer: International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ディジタルペンとドットスクリーンを用いた三次元物体筆記による会議システムの検討 (2017)
  • Author(s): 石橋卓也，石原聖司，岩田 英三郎，鈴木和雄，長谷川誠
  • Organizer: 映像情報メディア学会年次大会，32-B2，東京理科大学，Sept. 2017．
• [Presentation] A Study for Conference System with 3DCG Using Digital Pen and Dot Screen (2017)
  • Author(s): T. Ishibashi, S. Ishihara, E. Iwata, K. Suzuki and M. Hasegawa
  • Organizer: International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2018), Poster, Chiang Mai, Thailand, Jan. 2018.