Ultrafast holography calculation based on image processing of wavefronts
| Project/Area Number |
23K24872
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| Project/Area Number (Other) |
22H03616 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
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| Research Institution | Toho University (2023-2024)
Tokyo Metropolitan University (2022) |
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Principal Investigator |
西辻 崇 東邦大学, 理学部, 講師 (70826833)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥14,300,000 (Direct Cost: ¥11,000,000、Indirect Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
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| Keywords | ホログラフィ / 3次元映像 / 高速計算 / コンピュータグラフィクス / ワイヤフレーム |
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| Outline of Research at the Start |
電子ホログラフィ方式の3次元映像は生理的に最も自然な3次元像を再生可能な技術だが，計算量の膨大さを一因として実用化には至っていない．研究代表者は，3次元像が線のみで構成される場合にホログラフィ計算を高速化できるCG-Line法を開発し，大幅な高速化に成功している．しかし，線の太さや濃さ，奥行き方向の連続的な変化を伴う任意の曲線を表現できないなど，表現性に課題があった．本研究では，CG-Line法の高速性を担保しながら，線で構成される3次元像の表現性を向上させる計算アルゴリズムを開発する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
究極の３次元映像技術と呼ばれる電子ホログラフィにおいて，実用化への最重要課題の1つである計算高速化に関して，3次元像をワイヤフレームアート（線画）に限定した場合の高速計算手法に取り組んでいる．写実的な3次元像ではなく，線のみによって構成される3次元像を考えることにより，大幅な計算高速化が達成されることが研究代表者らのこれまでの研究によって明らかになっている．今年度は継続的に，3次元像表示の表現性拡張を目的に様々なアプローチから研究を遂行した．代表的な成果としては画質改善を目的としたアルゴリズム開発である．計算高速化と画質はトレードオフ関係にあることが多く，一連の提案方式においても，3次元像を構成する線の明るさが意図せずに不均衡になることが知られていた．その改善を高速性を担保しながら実現する方式を論文発表した．一方，年度当初の計画に挙げていた立体的な線幅の拡張については，現在も研究を進めているところであり，最終年度中の実現を目指す．他方，更なる計算高速化にかかる取り組みも進めた．本研究が対象とする3次元像は構造的にシンプルであることから，計算過程の演算精度等を簡略化しても問題ない可能性があるという仮説の元，様々なアプローチから計算高速化の可能性を探った．その結果，大幅な近似をしても十分な再生像が得られる方式を考案し，論文発表した．この成果は，結果的に3次元像の構造によらず適用可能であることが示唆されており，今後の研究進展に高い期待がある．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度初めの研究計画に挙げた項目のうち，立体的な線幅を持つ3次元像を描画可能なアルゴリズムの開発は論文発表等の成果を挙げるには至っていない現状があるが，着々と研究を進めているところである．関連する研究について複数の有名国際論文誌への発表を実現しており，研究実施から成果公開までのタイムラグがあることに鑑みれば，一定程度順調な進捗があると考えられるため．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる次年度も，継続的に表現性の拡張，計算高速化に取り組む．電子ホログラフィ分野におけるワイヤフレームアートの3次元表示については，研究代表者や共同研究者らのチームが世界でリードしている立場にあり，学会発表等を通じて技術の普及・発展も推進する．
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Report
(2 results)
Research Products
(18 results)
