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2017 Fiscal Year Annual Research Report

複数の2次元情報を記録・表示する次世代ボリュームディスプレイ

Research Project

Project/Area Number 16J30007
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

平山 竜士  千葉大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Keywords指向性画像表示 / ボリュームディスプレイ / 発光ダイオード / FPGA / 3Dクリスタル
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,複数の観察者に対して,それぞれ独立した情報を同時に提供可能な次世代情報伝達システムの開発を行っている.このシステムは,大きく分けて二つの技術に基づいている.一つ目は,複数の2次元画像を一つの3次元構造体に組み込むための独自設計アルゴリズムである.このアルゴリズムで設計された3次元構造体は,見る方向に応じて異なる画像を映し出す.二つ目は,その3次元構造体を表示するためのボリュームディスプレイ技術である.映像化を実現するために必要な技術となっている.
本年度にまず取り組んだのが,設計アルゴリズムのフルカラー化・動画化の可能性を視覚的に示すために行ったコンピュータグラフィクスシミュレーションである.先行研究で開発したアルゴリズムを赤・緑・青の三原色に適用することでフルカラーの3次元構造体を設計し,それを時間的に切り替えていくことで動画化も可能であることを示した.この成果は世界最大級のコンピュータグラフィクスに関する国際会議・展覧会一つであるSIGGRAPH 2017で発表した.昨年度に提案した屈折補正に関するアルゴリズムとともに詳細な評価を行い,原著論文として投稿中である.
また本年度は,発光ダイオードを用いた電子制御型ボリュームディスプレイに関する研究にも取り組んだ.ボリュームディスプレイの画素である発光ダイオードから発せられる光の輝度をコントロールするために,プログラム可能な大規模集積回路(FPGA)を用いた制御回路を作製した.さらに,上述したアルゴリズムの考え方を適用することで,2方向に異なるフルカラー動画像を表示するシステムを開発した.この成果は,SPIE(国際光学会)の論文誌であるOptics Engineeringで公開されている.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Computational ghost imaging using deep learning2018

    • Author(s)
      Shimobaba Tomoyoshi、Endo Yutaka、Nishitsuji Takashi、Takahashi Takayuki、Nagahama Yuki、Hasegawa Satoki、Sano Marie、Hirayama Ryuji、Kakue Takashi、Shiraki Atsushi、Ito Tomoyoshi
    • Journal Title

      Optics Communications

      Volume: 413 Pages: 147~151

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2017.12.041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast, large-scale hologram calculation in wavelet domain2018

    • Author(s)
      Shimobaba Tomoyoshi、Matsushima Kyoji、Takahashi Takayuki、Nagahama Yuki、Hasegawa Satoki、Sano Marie、Hirayama Ryuji、Kakue Takashi、Ito Tomoyoshi
    • Journal Title

      Optics Communications

      Volume: 412 Pages: 80~84

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2017.11.066

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient method for fabricating a directional volumetric display using strings displaying multiple images2018

    • Author(s)
      Atsushi Shiraki、Masataka Ikeda、Hirotaka Nakayama、Ryuji Hirayama、Takashi Kakue、Tomoyoshi Shimobaba、Tomoyoshi Ito
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 57 Pages: A33~A38

    • DOI

      10.1364/AO.57.000A33

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Convolutional neural network-based data page classification for holographic memory2017

    • Author(s)
      Tomoyoshi Shimobaba、Naoki Kuwata、Mizuha Honma、Takayuki Takahashi、Yuki Nagahama、Marie Sano、Satoki Hasegawa、Ryuji Hirayama、Takashi Kakue、Atsushi Shiraki、Naoki Takada、Tomoyoshi Ito
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 56 Pages: 7327~7330

    • DOI

      10.1364/AO.56.007327

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Operating scheme of a light-emitting diode array for a volumetric display exhibiting multiple full-color dynamic images2017

    • Author(s)
      Ryuji Hirayama、Atsushi Shiraki、Hirotaka Nakayama、Takashi Kakue、Tomoyoshi Shimobaba、Tomoyoshi Ito
    • Journal Title

      Optical Engineering

      Volume: 56 Pages: 073108~073108

    • DOI

      10.1117/1.OE.56.7.073108

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inkjet printing-based volumetric display projecting multiple full-colour 2D patterns2017

    • Author(s)
      Hirayama Ryuji、Suzuki Tomotaka、Shimobaba Tomoyoshi、Shiraki Atsushi、Naruse Makoto、Nakayama Hirotaka、Kakue Takashi、Ito Tomoyoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 46511~46511

    • DOI

      10.1038/srep46511

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Simulation of the projection mapping to a directional volumetric display2017

    • Author(s)
      Masataka Ikeda, Atsushi Shiraki, Hirotaka Nakayama, Ryuji Hirayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
    • Organizer
      IDW 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複数の映像を表示できる指向性ボリュームディスプレイにおける人物追跡機能の実装2017

    • Author(s)
      狩野綾, 白木厚司, 池田正隆, 中山弘敬, 平山竜士, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Organizer
      第16回情報科学技術フォーラム
  • [Presentation] クリスタルプレートとレーザー加工機を用いた指向性ボリュームディスプレイに関する研究2017

    • Author(s)
      瀬尾聡, 川島史也, 平山竜士, 白木厚司, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Organizer
      第18回情報フォトニクス研究グループ研究会
  • [Presentation] Controllable color particles in a 3D crystal projecting multiple dynamic full-color images2017

    • Author(s)
      Ryuji Hirayama, Hirotaka Nakayama, Atsushi Shiraki, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
    • Organizer
      ACM SIGGRAPH 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複数のカラー2次元画像を表示する多層フィルム構造ディスプレイ2017

    • Author(s)
      平山竜士, 鈴木智孝, 下馬場朋禄, 白木厚司, 成瀬誠, 中山弘敬, 角江崇, 伊藤智義
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス2017
  • [Presentation] 指向性ボリュームディスプレイへのプロジェクションマッピングのシミュレーション2017

    • Author(s)
      池田正隆, 白木厚司, 中山弘敬, 平山竜士, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス2017
  • [Presentation] レーザー加工機を用いたカラーボリュームディスプレイ作製手法の研究2017

    • Author(s)
      瀬尾聡, 平山竜士, 白木厚司, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス2017
  • [Presentation] Inkjet-printed 3D structure projecting multiple full-Color images2017

    • Author(s)
      Ryuji Hirayama, Tomotaka Suzuki, Tomoyoshi Shimobaba, Atsushi Shiraki, Makoto Naruse, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Ito
    • Organizer
      OPIC IP 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks]

    • URL

      https://ryujihirayama.github.io/web/index_jp.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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