2016 Fiscal Year Annual Research Report
人の細かい手作業計測のための3次元6自由度モーションセンサシステムの実現と応用
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15H01697
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
北村 喜文 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80294023)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高嶋 和毅 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (60533461)
枦 修一郎 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (90324285)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | モーションキャプチャ / センサ / バーチャルリアリティ / オーグメンテッドリアリティ / 3次元ユーザインタフェース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年提案した，人の手指などの細やかな動きを計測するためのLC 共振原理を利用した無線磁気式3次元トラッキングシステムでは，1つのLCコイル・マーカでも高精度かつ高速なリアルタイムトラッキングが可能であるが, ①計測死角問題と②5自由度のみで回転の残り1自由度が測定できないという問題があったため，3個のLCコイルを一つのマーカに組み込み, 互いのLCコイルの死角や計測情報を補完し合う形で利用した. そうすると，マーカの全ての向きの回転に対して常時一つ以上のコイルが励磁され利用可能になり, 計測死角の問題の解消が図られると同時に，2つのLCコイルにおける5自由度の情報から，6自由度の情報を計算することができる．
本年は，最適なマーカ形状を見出すための実験的考察を行った．マーカは，3つのLCコイルと,それらを格納可能な3Dプリンタで製作した治具からなる. 各LCコイルは小さいため，3つ組み合わせたマーカであっても小型かつ軽量である．いくつか設計した中で最も大型のマーカ（キューブ型）でも体積は4cm3程度で，重量も約10gに抑えられている. そのためユーザは，このマーカを手指に装着したとしても，細かで自然な動作を行うことができる. 3つのLC コイルを組み合わせて利用するが，これらを必ずしも互いに垂直に配置する必要はなく, LCコイルのレイアウトは自在である．そこで，3Dプリンタを用いて計測死角を解決することと安定性を確保することを考慮し，いくつかの形状のマーカを試作し，性能評価を行った．計測死角問題について考える際に重要な点が, LCコイルから発せられる磁場の強度であるため，各回転方向におけるLCコイルの磁場強度の変化を観察する実験を実施し，最も死角が小さくなるマーカのデザインを見出した．
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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
バーチャルリアリティ分野のACM主催の国際会議VRSTに論文を投稿し，査読を経て採択されたため，その口頭発表を行った．
国内では，日本バーチャルリアリティ学会大会で講演とデモの発表を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
機械学習を用いてセンサの計測精度と信頼度を上げる試みは良い結果が出つつあるので，その結果を対外発表にできるだけ早期につなげる．また，ジェスチャのユーザインタフェースも順調に進んでいるので，今年度中には対外発表につなげたい．
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