2017 Fiscal Year Research-status Report
実シーンのライトフィールドと仮想物体とのCG画像合成に関する研究
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16K00279
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
馬場 雅志 広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (30281281)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ライトフィールド / イメージベーストレンダリング / イメージベーストライティング / 全方位カメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ライトフィールド（光線空間）とは、実シーン中を飛び交う光線情報のことである。近年では、撮影後のピント合わせ（リフォーカス）を行うことができるライトフィールドカメラが一般消費者向けに発売されて注目を集めている。また、実用段階ではないが、様々な種類のライトフィールドカメラの研究も行われている。さらに、ライトフィールドを表示するためのディスプレイの研究も行われている。しかしながら、ライトフィールドの取得には、ライトフィールドカメラを使用することがほとんどであり、そのため対象シーンはカメラで撮影される実シーンの物体のみか全てCGで作成した画像のみとなっている。本研究では、様々なライトフィールドカメラで撮影された実シーンのライトフィールドとCGの仮想物体を合成する研究を行う。
本研究は、大きく次の3つに分類することができる。（１）実シーンのライトフィールドと仮想物体をCG合成するイメージベーストレンダリングに関する研究、（２）実シーンのライトフィールドを光源と考えたフォトリアルなCG合成に関する研究、（３）実シーンのライトフィールドを効率的に取得するためのキャプチャリング手法の開発、である。
平成29年度は、前年度に引き続き（２）実シーンのライトフィールドを光源と考えたフォトリアルなCG合成に関する研究と（３）実シーンのライトフィールドを効率的に取得するためのキャプチャリング手法の研究を行った。（２）に関しては、太陽とその周辺の天空をそれぞれ放射基底関数で表現し、太陽の影を忠実に再現するレンダリング手法を開発した。（３）に関しては、全方位カメラの位置を変えて撮影した複数の全方位画像から球面状のライトフィールドを構築し、任意視点での全方位画像を作成する手法を提案した。また、（１）に関しても、対象はCG画像のみではあるが、ライトフィールドディスプレイへの表示に関する検討を行った。
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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
当初計画においては、平成28年度に（１）実シーンのライトフィールドと仮想物体をCG合成するイメージベーストレンダリングに関する研究を行い、平成29年度以降に（２）実シーンのライトフィールドを光源と考えたフォトリアルなCG合成に関する研究、（３）実シーンのライトフィールドを効率的に取得するためのキャプチャリング手法の開発、を行う予定であったが、先行研究との関連から（２）と（３）を平成28年度に行った。平成29年度には、引き続き（２）と（３）の研究を行い、さらに並行して（１）についても事前準備を行った。これは、CGによって作成した複数画像からライトフィールドディスプレイに表示する研究である。引き続き、平成30年度はCGと実写の合成を行い、ライトフィールドディスプレイに表示する研究を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、平成29年度に引き続き（３）実シーンのライトフィールドを効率的に取得するためのキャプチャリング手法の開発を行う。カメラ位置を自由に変えて撮影した全方位画像からそのカメラ位置を推定する手法を開発し、動画像に対して適用する予定である。
また、（１）実シーンのライトフィールドと仮想物体をCG合成するイメージベーストレンダリングに関する研究については、撮影した画像に対してCG合成した画像を複数作成し、それからライトフィールドディスプレイに出力できるようにする。これは、平成29年度に行った研究を拡張することで可能だと考える。
さらに、平成30年度は本研究の最終年度であり、3つのテーマについて研究成果を外部発表していく予定である。
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| Causes of Carryover |
前年度に次年度使用額が発生したため、当該年度は当初計画より多くの額が必要であった旅費やその他の経費に使用する計画であった。しかし、当初は予定していなかった別予算が利用可能になったため、旅費やその他の経費にそれほど予算が必要ではなかった。
平成30年度は、平成28年度と同様に、旅費とその他の経費について不足が予測されるため、次年度使用額として生じた予算については、旅費とその他の経費において使用する予定である。
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