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2019 Fiscal Year Research-status Report

Development of high directional multiple information transmitting system which enables high-resolusion video display.

Research Project

Project/Area Number 18K11599
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

白木 厚司  千葉大学, 統合情報センター, 准教授 (10516462)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords指向性ボリュームディスプレイ / 多言語サイネージ
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究において,糸とプロジェクタを用いたボリュームディスプレイを作製し,異なる映像を別々の方向に表示可能な指向性ディスプレイを開発した.しかし,先行研究における指向性ボリュームディスプレイでは,あらかじめ作成された20×20画素の映像をあらかじめ決められた任意の方向に表示するというものであった.そこで令和元年度は,本研究の目的の一つである,任意の人物の動きに映像を追従させるインタラクティブシステムの作成を主軸として研究を行った.
任意の人物の位置情報を取得するためにマイクロソフト社製のXbox One Kinectセンサやインテル社製のRealSenseを用いた.また,指向性映像の作成をGPUで高速に処理することで,64×64画素の映像であれば秒間30フレーム以上の速度で任意の6方向に表示することが可能となった.さらに,指向性スピーカーを回転制御することで,任意の人物に向けて指向性を持った音声を発信することが可能となった.これらのシステムを統合することで,20×20画素の指向性を持った映像を複数方向に表示し,任意の人物の動きに合わせて表示する映像を更新するインタラクティブシステムの開発に成功した.加えて,本システムの応用として,機械学習により観察者の発話言語を識別し,表示する映像を更新するという多言語サイネージのプロトタイプの開発に成功した.
これらの成果はOSA(Optical Society of America)の論文誌であるOSA Continuumに1編掲載された他,国際会議で3件,国内学会で3件報告している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

任意の人物の位置情報の取得,指向性映像作成の高速化により,本研究の目的の一つである人物の動きに映像を追従させるインタラクティブシステムを実現している.一方で,本申請の課題である解像度の向上についてはアルゴリズムの見直しが必要であり,全体の進捗状況としてはやや遅れていると判断した.
ただし,機械学習による音声識別などの機能を実装したことでアプリケーションとしての幅が広がっており,当初の計画以上のものとなり得る.

Strategy for Future Research Activity

指向性映像を作成するにあたり,現在のアルゴリズムでは水平解像度の2乗本の糸を配置する必要があり,高解像度化は困難である.仮に64×64画素の映像を表示する場合,4096本の糸が必要となる.そこで,1画素あたりの密度を配置条件に加えてアルゴリズムを見直し,表示する映像の画質を保ったままで配置する糸の本数を削減した指向性ディスプレイの実現を目指す.また,昨年度プロトタイプとして開発した多言語サイネージについて,音声識別の精度の向上や翻訳機能を実装するなど,実用的なシステムの開発を目指す.

Causes of Carryover

当初の計画に対し,指向性ディスプレイの高解像度化の課題がやや遅れているため物品費が少なく計上され,機械学習による多言語サイネージの課題などが進み,成果発表のための旅費・その他が多く計上されている.このような計画と実施状況との差により,次年度使用額が生じた.この差額は,やや遅れている課題に対しての物品費として使用する.

  • Research Products

    (7 results)

All 2019

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

  • [Journal Article] Interactive directional volumetric display which keeps displaying directional image only to a particular person in real-time2019

    • Author(s)
      Daiki Matsumoto, Ryuji Hirayama, Naoto Hoshikawa, Hirotaka Nakayama, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito, and Atsushi Shiraki
    • Journal Title

      OSA Continuum

      Volume: 2 Pages: 3309-3322

    • DOI

      https://doi.org/10.1364/OSAC.2.003309

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] GPU Acceleration of Algorithm to Design Directional Volumetric Display for Real-time2019

    • Author(s)
      Daiki Matsumoto, Ryuji Hirayama, Naoto Hoshikawa, Hirotaka Nakayama, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito, and Atsushi Shiraki
    • Organizer
      The 26th International Display Workshops (IDW'19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Volumetric Display Capable of Transmitting Information in Different Languages Using Language Identification2019

    • Author(s)
      Taishin Murase, Ryuji Hirayama, Naoto Hoshikawa, Hirotaka Nakayama, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito, and Atsushi Shiraki
    • Organizer
      The 26th International Display Workshops (IDW'19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Implemented of Images and Sounds Person Tracking System using Directional Volumetric Display2019

    • Author(s)
      Mitsuru Baba, Ryuji Hirayama, Naoto Hoshikawa, Hirotaka Nakayama, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito, and Atsushi Shiraki
    • Organizer
      The 26th International Display Workshops (IDW'19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 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2019

    • Author(s)
      馬場 充, 干川 尚人, 平山 竜二, 中山 弘敬, 下馬場 朋禄, 伊藤 智義, 白木 厚司
    • Organizer
      FIT2019第18回情報科学技術フォーラム
  • [Presentation] 高解像度かつ動画化可能な指向性ボリュームディスプレイの開発2019

    • Author(s)
      中原 仕安, 干川 尚人, 平山 竜二, 中山 弘敬, 下馬場 朋禄, 伊藤 智義, 白木 厚司
    • Organizer
      FIT2019第18回情報科学技術フォーラム
  • [Presentation] 多方向に同じ大きさの画像を表示可能とする指向性ボリュームディスプレイの開発2019

    • Author(s)
      武藤 真由香, 干川 尚人, 平山 竜二, 中山 弘敬, 下馬場 朋禄, 伊藤 智義, 白木 厚司
    • Organizer
      FIT2019第18回情報科学技術フォーラム

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Published: 2021-01-27  

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