2018 Fiscal Year Annual Research Report
A study of the production on the art works using the projector camera system under non-equilibrium conditions.
| Project/Area Number |
17H01781
|
|---|
| Research Institution | Wakayama University |
|---|
Principal Investigator |
天野 敏之 和歌山大学, システム工学部, 教授 (60324472)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡部 孝弘 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (00396904)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | バーチャルリアリティ / 感性情報学 / 拡張現実感 / プロジェクションマッピング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，プロジェクタとカメラを用いたフィードバック系によって，光投影により工芸品の演出を行うピクセルフィードバックアニメーション技術の仕組を解明し，非平衡状態のプロジェクタカメラ系で所望の演出を実現する方法を明らかにする．また，その演出効果も明らかにする．この目的を達成するために，H30年度にはライトトランスポート行列を用いたプロジェクタカメラ系の応答特性モデルを実装し，ピクセルフィードバックアニメーションの再現を行うシミュレータを作成した．また，H29年度に確立した手法を用いて西陣織引箔のライトトランスポートを計測し，ピクセルフィードバックアニメーションの再現を試みた．
構築したシミュレータを用いていくつかの演出の再現を試みたところ，システムが安定した状態の挙動は精度よく再現できることが確認された．その一方で，意図的にシステムを不安定にさせることで生じる挙動を応用した演出に関しては，演出結果のコントラストに誤差があり，今後の研究で取り組むべき課題が新たに発生したが，全体的には研究計画で示した方針および方法に則って研究が行われていると評価できる．
本研究に関連する成果としては，H30年度にはThe 12th Asia Pacific Workshop on Mixed and Augmented Reality (APMAR2019)にて基調講演を行ったほか，IEEE VRおよびACM ISS CARDにてそれぞれの会議でチュートリアルにて発表を，そのほか国際会議での招待講演1件を含む口頭発表2件，デモ発表2件を行った．また，演出技術のアウトリーチ活動に関する受賞記念講演を行ったほか，国内学会では招待講演3件，学術論文の掲載が2件あり，十分な成果が得られている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H30年度は研究計画のA1およびA2で確立したプロジェクタカメラ系の光輸送モデルを改良し，見かけの制御プログラムにライトトランスポート行列を用いたプロジェクタカメラ系の応答モデルを実装することで，ピクセルフィードバックアニメーションを再現するシミュレータを完成させた．このシミュレータを用い，研究計画のB2に示した厳密なモデルを用いた数値解析による画像処理アルゴリズム発見方法の確立を試みた．
構築したシミュレータを用いていくつかの演出の再現を試みたところ，システムが安定した状態での色彩操作などに関しては，精度よく再現できることが確認された．システムに過度なパラメータを設定して意図的にシステムを不安定にさせることで生じる挙動を応用した演出に関しては，ReflectionやRainbowなどの明滅や発振現象は再現できた．しかし，Bubbleエフェクトのような光の滲みによる演出については，投影画像のコントラストに誤差があり，今後も引き続きプロジェクタカメラ系の応答モデルの改善が必要とされる．
研究計画のB1で示していた解析的に画像処理アルゴリズムを割り出す方法の確立については，見かけの制御の制御器を簡単な負帰還で近似することで簡易的に挙動が解析できることが明らかになった．
上記の通り，今後の研究で取り組むべき課題が新たに発生したものの，全体的には研究計画で示した方針および方法に則って研究が行われている．また，研究業績の概要で示したように，H30年度には国際会議での基調講演やチュートリアルでの発表2件，国際会議での招待講演1件を含む口頭発表2件，国内会議での招待講演3件など，多数の業績が得られている．これらの成果を鑑み，H30年度については研究はおおむね順調に進展していると評価する．
|
| Strategy for Future Research Activity |
H30年度以降の研究計画では，手法の確立およびシステムの実装に関して，B1:解析的に画像処理アルゴリズムを割り出す方法の確立，B2:厳密なモデルを用いた数値解析による画像処理アルゴリズム発見方法の確立，B3:演出分布をインタラクティブに生成表示するブラウジング方法の確立を実施することを予定している．また，提案手法およびシステムの評価として，C1:評価のための演出装置の構築，C2:引箔西陣織などの工芸品を対象とした演出結果の評価，C3:展示会などでの実演とアンケート調査による提案手法の評価を予定している．
手法の確立およびシステムの実装のB1およびB2に関しては，現在までの進捗状況の項で説明したように概ね順調に進展している．ただし，いくつか課題は残されているため，R1年度では，引き続きB1およびB2に取り組み，これらの課題を解決する．また，B3に着手し，インタラクティブなオーサリング環境の実現を試みる．すなわち，演出対象についてあらかじめ取得したライトトランスポート行列を用いることで，研究室環境で演出パラメータを対話的に決定する方法を実現する．このパラメータ決定ではシミュレータを用いて試行錯誤を行うのではなく，何種類かのパラメータを適用した際の演出結果を一覧として示すことで，パラメータの探査を手助けするブラウジングによる演出支援を実現する．
提案手法およびシステムの評価に関しては，C3はH29年度にNTTインターコミュニケーションセンターでの展示の機会を得ることができ，計画に先行して実施することができた．R1年度では，まだ未着手となっているC1やC2を実施する予定である．
|
Research Products
(20 results)
