2021 Fiscal Year Annual Research Report
Fusion of reality and unreality brought by deep shitsukan
| Project Area | Analysis and synthesis of deep SHITSUKAN information in the real world |
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| Project/Area Number |
20H05959
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡辺 義浩 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80456160)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Keywords | 拡張現実 / コンピュータビジョン / コンピュータグラフィクス / プロジェクタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、観測・環境に整合するモノの質感再現に向けて、前年度に続き、複数台の高速プロジェクタを用いたダイナミックプロジェクションマッピングに関する研究に着手する。本研究では、複数台のプロジェクタが重複して同じ場所を投影する場合があるため、対象表面の各点に対してどのプロジェクタがどの輝度で投影すればよいかを協調して決める必要がある。従来手法は、複数枚の投影画像を同時に推定する大規模な最適化問題を解くアプローチをとっていたため、長い計算時間を要した。そこで本研究では、投影される対象形状の凹凸に対して、プロジェクタの画像解像度が十分に高いという前提のもとでは、前述の最適化問題を緩和して並列に解くことができる点に着目した。このような並列化により、高速での計算を実現できることを定量的に示した。また、プロジェクタが1台増加した場合の計算時間の増大はわずかであることも示した。さらに提案手法の並列化によって、各プロジェクタの複数枚の投影画像を個別に計算できるようになった。これにより、複数台の高速プロジェクタをそれぞれ別の計算機にネットワークで接続して、分散して画像を生成するシステム構成を実現した。従来研究に対する性能を定量的に比較することで、本手法の優位性を示した。また、複数台の高速カラープロジェクタを用いた新たな質感再現を示した。
また、前年度に開発した周期運動する実素材を用いたリアリスティックな3次元ディスプレイの強化に取り組んだ。具体的には、素材融合による色操作の可能性を検証した。さらに、ダイナミックプロジェクションマッピングに写実性の高いグラフィクスを導入するための検証も進めた。
次に、超越質感の提示による視覚拡張に向けて、人の視覚特性を利用した運動物体の不可視化や投影型色操作の強化に関する研究を進めた。
さらに、関連する要素技術として投影光学系に関する研究も進めた。
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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
当初の計画において、重要な基盤技術の一つとしていた複数台の高速プロジェクタによるダイナミックプロジェクションマッピングをほぼ完成させた。残る研究課題についても検証が進んでおり、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、観測・環境に整合するモノの質感再現と超越質感の提示による視覚拡張を中心に研究を進めた。今後は、これらの技術のさらなる進展に着手するとともに、第3の基盤技術である場の質感操作の検討も開始する。
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| Remarks |
広視野かつ省スペースを実現する曲面ミラーを用いた投影式インテグラルフォトグラフィ
http://www.vision.ict.e.titech.ac.jp/projects/CompactIP/index-j.html
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