測量技法を用いた屋外環境の高精度復元と仮・実統合空間構成法に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580384
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 西野 浩明 大分大学, 工学部・知能情報システム工学科, 助教授 (00274738)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 祐司 大分大学, 工学部・福祉環境工学科, 助手 (20305030) ; 吉田 和幸 大分大学, 総合情報処理センター, 助教授 (20174922) ; 宇津宮 孝一 大分大学, 工学部・知能情報システム工学科, 教授 (70037878)
• Keywords: 仮想環境 / 3次元計測 / 3次元造形 / コンピュータグラフィックス / ネットワーク / 幾何モデリング

Research Abstract

コンピュータビジョン(CV)やレーザ照射型3次元計測技術とGPSを用いた手動の測量技術を融合することで,屋外環境をはじめとする実環境を高精度に復元して仮想環境と継目なく統合・描画する仮・実統合空間構成法の実現を目的として,以下のような要素技術の設計,試作,評価,および成果発表を行った.
1.ステレオ航空写真から復元した屋外地形データをGPSと光波式測距計で正確に計測した基準点座標をもとに仮想空間内で正確に再現・描画する手法を設計・試作した.また,2の機能から得られる施工計画データを再現した地形データに重畳表示する機能,両データ間の差分領域をボリューム(体積)量に基づいて算出・提示する機能,基準点データから幾何学的に最適な制御メッシュを構成する機能,レーザによる計測データに対して容易に編集・変形等の操作を行うことが可能な新しい3次元データ構造等を開発した.(西野および宇津宮が担当).
2.実際の土木施工現場の設計図表から施工計画データ(工事完成時のモデルデータ)を自動生成する機能を設計・開発した(小林が担当).
3.1,2で生成される情報を屋外の作業者が容易に利用するためのネットワーク構成法とデータ共有プロトコルを設計・開発した.設計事務所と遠隔の施工現場との間で高信頼なデータ共有や実時間ビデオ会議による打合せなどの要求にも応えるために,マルチキャストにTCP相当の信頼性を持たせた拡張プロトコルを設計・開発した(吉田が担当).
4.上記1〜3の開発機能を統合化して評価用試作システムを実現した.実験データとして大規模施工工事現場の設計図表とステレオ航空写真を入手し,開発した各機能の動作検証と性能評価を行い,結果をVSMM2003およびIEEE SMC2003の両国際会議で発表した(西野が担当).

Research Products

• [Publications] 西野浩明: "対話型進化計算を用Pた創作支援型3次元モデラ"電子情報通信学会論文誌. Vol.J85-D-II, No.9. 1473-1483 (2002)
• [Publications] 西野浩明: "A Virtual Modeling System for Intuitive 3D Shape Conceptualization"Proc. IEEE Int'l Conf. on Systems, Man, and Cybernetics (SMC'02). 1-6 (2002)
• [Publications] 賀川経夫: "A Creative Color Design Support Tool Based on a Color Reflection Scheme"Proc. of 8th Int'l Conf. on Virtual Systems and MultiMedia (VSMM2002). 372-378 (2002)
• [Publications] 西野浩明: "A Virtual Design System Empowered by Soft Computing Techniques"Proc. of 8th Int'l Conf. on Virtual Systems and MultiMedia (VSMM2002). 409-418 (2002)
• [Publications] 高木英行: "IECベースの遠隔地CG教育システム"第18回ファジィシステムシンポジウム(FSS2002)論文集. 213-216 (2002)
• [Publications] 福永将司: "形状をキーとする直観的な3次元モデルの分類・検索システム"第55回電気関係学会九州支部連合大会講演集. 484 (2002)
• [Publications] 宮田真宏: "共有仮想空間を利用した都市計画支援システムの構築"情報処理学会火の国情報シンポジウム2002論文集. 53-59 (2003)
• [Publications] 西野浩明: "地域IXを基盤とする大分県高速ネットワークの構築"情報処理学会火の国情報シンポジウム2002論文集. 153-160 (2003)
• [Publications] 稗田正樹: "レンジデータを利用した3次元モデリング手法の提案"第55回電気関係学会九州支部連合大会講演論文集. 485 (2002)
• [Publications] 荒木健太: "ぬり絵風3次元デッサンシステムの提案"第55回電気関係学会九州支部連合大会講演論文集. 486 (2002)
• [Publications] 伏見緑: "焼き物データベースにおける検索手法の考察-柴田コレクションにおける皿の形状検索-"情報処理学会研究報告. CH-56-4. 25-31 (2002)
• [Publications] 賀川経夫: "配色に基づくデザイン支援ツールに関する一考察"信学技報. HIP-2002-43. 1-6 (2002)
• [Publications] 西野浩明: "3D Visualization Methods for Art and Science"APAN2003 Conference Program and Abstract. 28 (2003)
• [Publications] 賀川経夫: "配色の反映を利用したデザイン支援ツールの構築"情報処理学会火の国情報シンポジウム2002論文集. 45-52 (2003)