2018 Fiscal Year Annual Research Report
電子ホログラフィを用いた３ＤストレスフリーなＨＭＤの開発
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16H02852
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
坂本 雄児 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (40225826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
似内 映之 和歌山大学, 産学連携イノベーションセンター, 准教授 (00304189)
筒井 弘 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (30402803)
山ノ井 高洋 北海学園大学, 工学部, 教授 (90125360)
山口 一弘 公立諏訪東京理科大学, 工学部, 講師 (90649063)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 電子ホログラフィ / HMD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成３０年度の研究において，以下の点が明らかになった．
(1)電子ホログラフィHMD装置の改良：平成29年度に開発した頭部装着が可能な電子ホログラフィHMD装置の改良を行った．これには，新たな光学系の設計を用いることによって，従来より小型で設計自由度の高い装置が実現可能とする．これの原理実験として，電子ホログラフィHMD装置の改良を行い，より実用化に近い小型・軽量な光学系を実現することができた．
(2)ホログラムデータ計算システムの開発:リアルタイムにホログラムデータを計算するには非常に大きな計算処理能力が必要である．これを解決するために，人間の視覚特性を基本としたFoveard Renderingによる電子ホログラフィの計算アルゴリズムを検討した．これは視覚外縁部の視覚特性が中心に比較して，解像度が低いことを利用するもので，これを電子ホログラフィデータの計算に応用することによって，従来の計算法に比べて計算量が削減され，高速な計算を実現した．
(3)疲労試験：電子ホログラフィHMD装置と通常のHMD装置の疲労の差についての予備実験を開始した．この実験では，明らかな差を見出すことはできなかったが，来年度において，本格的な実験を行う予定である．
(4)ホログラフィの画質に大きな影響を与えるホログラフィ特有のノイズであるスペックルノイズ関しては，デジタル化における情報量との関連を定式化することに成功した．次年度は，この理論を実験によって確認することを目指す．
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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
電子ホログラフィHMDシステムの開発が順調であり，より実用化に近い小型・軽量な光学系の設計方法を明らかにするとともに，視覚特性を考慮した新たな高速計算アルゴリズムの提案などを行ってきた．また，視覚疲労に関しては，実験方法を検討し，基礎実験を行い，次年度での本格的実験の準備が整った．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は，これまでの研究をより発展させ，総括を行う.
(1) 前年度に得られた知見を基に，電子ホログラフィHMD装置の改善を行う.
(2) 視覚機能の測定、コンテンツの制作、疲労の測定を行う。さらに、この年度ではこれらのデータの関連を相互の実験結果より統計処理し、 以下の項目を明らかにする。
・光学的特性、映像の画像の統計的性質と各評価との関連の発見 ・像の光学的特性のパラメータのうち人間に不要な部分、または、どの範囲で削除可能かを検討する ・電子ホログフィHMD装置の有効性の確認
(3) これまだの研究結果から，疲労の原因を検討し，より疲労の少ない映像のガイドラインや，通信量的に削除が有効な特徴量および3次元映 像評価法の検討を行い、最後にこの研究の総括を行う.
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