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Development of a next-generation projection mapping system that is photo-realistic from every angle

Research Project

Project/Area Number 20K12536
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90010:Design-related
Research InstitutionNippon Institute of Technology (2023)
J. F. Oberlin University (2020-2022)

Principal Investigator

SUGIMORI JUNKO  日本工業大学, 先進工学部, 教授 (00559891)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永野 佳孝  愛知工科大学, 工学部, 教授 (40610142)
荒川 俊也  日本工業大学, 先進工学部, 教授 (50631248)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsプロジェクションマッピング / フォトリアル / FPGA / 幾何補正 / ブレンディング / メディアデザイン / 映像デザイン / アプリ開発 / メディアアート / 画像処理 / 形状計測
Outline of Research at the Start

本研究は、誰でも簡便に使える「360度どの角度から見ても、フォトリアルな次世代プロジェクションマッピングシステム」を開発することである。
FPGAボードと画像処理技術を組み合わることで、制作者に工学的な専門知識が無くても、投影が困難な自由曲面のある立体物に、正確に形状を合わせたプロジェクションマッピングを高画質で簡便に行うことができる。また、複数台のプロジェクタから投影した映像が重なると生じる照度や色の変化を自動的に計算して補正し、立体物の周囲のどの角度から見ても、実物のようにリアルな質感に見える投影システムを構築する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to develop a projection mapping system that can be easily operated on three-dimensional objects with free-form surfaces and that can be viewed from any angle and become photorealistic. The projection system was developed to automatically correct the shape of free-form objects by precisely matching the shape of the object without the creator's expertise in engineering. When several projectors are used to project images, changes in illuminance occur where the images overlap. By automatically correcting for this, the projection system was constructed to make the images look as realistic as the real thing, no matter what angle they are viewed from. The GUI has also been improved so that it can be used intuitively and easily by people without specialized knowledge.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでプロジェクタは、大画面の映像を離れた場所から多くの人が鑑賞することを前提に開発され、活用されてきた。しかし本研究では、複数のプロジェクタ映像をシームレスに繋ぎ、自由曲面のある立体物に細密な投影をすることで「すぐ近くから詳細に鑑賞する」という、新たなプロジェクションマッピング手法を開発した。
近年プロジェクションマッピングは、エンターテインメントや広告、観光の用途だけに留まらず、医療や工業分野にも応用され始めている。誰でも簡便にリアルなプロジェクションマッピングの制作が出来ることで、新たな産業や技術開発、コンテンツの制作など各分野での複合的な活用や発展が期待できる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Development of an Easy Operation Projection Mapping Application for Free-form Curved Three-dimensional Objects2023

    • Author(s)
      永野 佳孝、杉森 順子
    • Journal Title

      Transactions of the Virtual Reality Society of Japan

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 111-120

    • DOI

      10.18974/tvrsj.28.2_111

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 特集メディアアートの拡張と普遍化 プロジェクションマッピングの新たな展開~リヨン・シドニー 2都市の光の祭典から~2023

    • Author(s)
      杉森 順子
    • Journal Title

      映像情報メディア学会誌

      Volume: 77 Pages: 585-587

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] プロジェクションマッピングシステムの統合制作環境の開発2021

    • Author(s)
      永野佳孝,三好朝輝,杉森順子
    • Organizer
      日本デザイン学会第68回春季研究発表大会 発表
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] プロジェクションマッピングシステムの統合制作環境の開発(第2報)2021

    • Author(s)
      永野佳孝,杉森順子
    • Organizer
      第26回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] FPGAボードを用いたプロジェクションマッピングシステムのフレームレート向上2021

    • Author(s)
      谷内口大晴,永野佳孝,杉森順子
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Implementation of Projection Mapping System Using FPGA2020

    • Author(s)
      Yoshitaka Nagano,Junko Sugimori
    • Organizer
      THE INTERNATIONAL DISPLAY WORKSHOPS
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      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 分散プロジェクタからの同一映像投影を用いたマッピングシステム2020

    • Author(s)
      永野佳孝,杉森順子
    • Organizer
      日本デザイン学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] FPGAプロジェクションマッピングシステムへの輝度補正機能の追加2020

    • Author(s)
      永野佳孝,杉森順子
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] むしむしキャッチ2020

    • Author(s)
      原ひなの,三好朝輝,永野 佳孝,杉森順子
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 杉森順子HP

    • URL

      https://www.nit.ac.jp/campus/teacher/tm_sugimori

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  • [Remarks] 永野佳孝HP

    • URL

      http://www1.aut.ac.jp/~nagano-lab/profile.html

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  • [Remarks] 荒川俊也HP

    • URL

      https://www.arakawalab.org/

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  • [Remarks] 荒川俊也

    • URL

      https://www.arakawalab.org/

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  • [Remarks] 桜美林大学 杉森順子HP

    • URL

      https://gproweb1.obirin.ac.jp/obuhp/KgApp?kyoinId=ymioyggiggy

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      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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