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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Long-viewing distance & large 3D display with automatically wide viewing zone

Research Project

Project/Area Number 19H04155
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

陶山 史朗  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (70457331)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 裕紹  宇都宮大学, 工学部, 教授 (00284315)
水科 晴樹  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (20389224)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords3D表示 / アーク3D表示 / 遠距離観察 / 高視域 / 運動視差
Outline of Annual Research Achievements

パブリックビューイングなどの公共的な場において,数10 m 以上から遠距離観察できる大画面の裸眼3D表示技術が実現できれば,大きなインパクトを与えられる.本研究では,遠距離観察時に,アーク3D表示の書き換えを,構成要素の線刻の2次元位置と知覚される奥行きを変化できる新提案により達成し,遠距離・大画面3D表示の実現を目指す.
1.3D像を構成する輝点の位置を自由に配置するため,線刻の2次元位置を自由に変化できる方法の確立を目指す.格子状に多数の線刻を配置する方法において,小ピッチで配置すると,線刻同士が大幅に接近し,線刻同士のクロス点が増加し,不必要な散乱が大きく生じたため,線刻を縦方向にシフトした構成を考案し,不必要な散乱を大幅に低減できることを明らかにした.また,多数の線刻中で所望の線刻のみを照明用表示装置を用いて選択的に照明を行う方法について検討を加え,上記構成により,プロジェクタにより線刻を選択できる可能性を明らかにした.
2.3D像の奥行きに対応する輝点の飛び出し量を変化させる方法の確立を目指す.角度の異なる線刻のアレイ状の配置を用いて線刻の半径を実効的に変化可能にする方式に関しては,線刻が破線状となって奥行き知覚へ影響が生じることが分かり,下記方法に統合することとした.次に,異なる照明角度を有する複数の照明用表示装置を利用して飛び出し量を変化する方法に関しては,照明角度を変化させることにより,異なる飛び出し量を有する輝点を生成可能とできることを明らかにした.
3.輝点の離散的な奥行き位置から,連続的な奥行きを知覚させるためのNon-overlapped DFD表示方式の適用方法の確立を目指す.Non-overlapped DFD表示方式においては,輝点数が多く,形状が認識できる場合の方が,より奥行き融合が促進されることを明らかにした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績の概要に示したように,1,2,3 の各研究項目において,進捗状況に多少の差はあるものの研究全体としては申請書に記載したものと同等の進捗状況となっている.

Strategy for Future Research Activity

現在,順調に研究が進んでいる状況であり,2021年度以降も,おおむね申請書に記載した通りに進めていく予定である.
1.3D像を構成する輝点の位置を自由に配置するため,線刻の2次元位置を自由に変化できる方法の確立を目指し,格子状に多数の線刻を配置する方法について検討を加える.2020年度までは,線刻より構成される画素を小ピッチで配置すると,線刻同士が大幅に接近したり,線刻同士のクロス点が増加し,不必要な散乱が生じることを,縦方向に線刻をシフトすることで改善できることを明らかにした.2021年度は,不必要な散乱を大幅に抑制できる方法について探索していく.また,多数の線刻中で所望の線刻のみを照明用表示装置を用いて選択的に照明を行う方法については,上記探索結果を踏まえて,プロジェクタによる隣接する線刻の選択可能性を明らかにする.
2.3D像の奥行きに対応する輝点の飛び出し量を変化させる方法の確立を目指す.異なる照明角度を有する複数の照明用表示装置を利用して飛び出し量を変化する方法について検討を加える.2020年度までは,複数の照明用表示装置を用いて,照明角度を変化させ,異なる飛び出し量を得ることができることを明らかにしたため,2021年度は,その飛び出し量を拡大することを目指す.
3.輝点の離散的な奥行き位置から,連続的な奥行きを知覚させるためのNon-overlapped DFD表示方式の適用方法の確立を目指す.2020年度は,Non-overlapped DFD表示方式において,形状を認識できる場合に,より良好な奥行き融合できることを明らかにした.2021年度は,Non-overlapped DFD表示において,奥行き融合した場合の視域と奥行き範囲について評価を行っていく.

  • Research Products

    (39 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Theoretical and Experimental Perceived Depths in Arc 3D Display and Its On/Off Switching Using Liquid-Crystal Active Devices2020

    • Author(s)
      Shiro Suyama, Haruki Mizushina, Hirotsugu Yamamoto
    • Journal Title

      IEEE Industry Applications Magazine, 2019-ILDC-0651

      Volume: 27 Pages: 69-81

    • DOI

      10.1109/MIAS.2020.3024451

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Edge-Based DFD (Depth-Fused 3D) Display with Enlarged Viewing Angle & Maximum Perceived Depth2020

    • Author(s)
      Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto, Haruki Mizushina, Kuribayashi Hidenori
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Industry Applications, 2019-ILDC-0674

      Volume: 56 Pages: 7193-7201

    • DOI

      10.1109/TIA.2020.3025264

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Importance of visual information at change in motion direction on depth perception from monocular motion parallax2020

    • Author(s)
      Haruki Mizushina, Ippei Kanayama, Yuki Masuda, Shiro Suyama
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industry Applications

      Volume: 56 Pages: 5637-5644

    • DOI

      10.1109/TIA.2020.3000135

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ランダムドット画像によるDFD表示を用いたセキュリティ表示におけるドット配置と輝度分布の組み合わせによるセキュリティの高度化2021

    • Author(s)
      藤川 和也, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      第19回関西学生研究論文講演会
  • [Presentation] Head Mounted Display観察時に生じる不快感における観察者の視線の動きとレンズによる注視点の歪みの影響2021

    • Author(s)
      森 勇登, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      第19回関西学生研究論文講演会
  • [Presentation] アーク3D表示により物体の奥に遠方3D像を表示した場合における奥行き知覚距離評価2021

    • Author(s)
      安井 猛, 中野 綺砂, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      第19回関西学生研究論文講演会
  • [Presentation] フレネルアーク3D像の新たな書き換え方法およびフレネルアーク線刻群の自動描画方法の提案2021

    • Author(s)
      田口 遼斗, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 複数の2Dディスプレイとその呈示された画像を能動的に動かす際に生じるオクルージョンによる擬似的な奥行き知覚の提案2021

    • Author(s)
      小林 大悟, 陶山 史朗, 水科 晴樹
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] アーク3D表示を用いることにより,実物体の後方にめり込んで空中像を提示できる方式とその改善方法2021

    • Author(s)
      中野 綺砂, 吉田 貴彦, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 照明角度の異なるプロジェクタ群と円弧状線刻の格子状配列によるアーク3D表示の新たな画像書き換え方式2021

    • Author(s)
      瀬古 一樹, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 直交ミラーアレイによる空中像の知覚位置の不安定性における空中像注視下での刺激輝度の影響2021

    • Author(s)
      山本 航平, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 複数の2Dディスプレイの枠や間隙によるオクルージョン効果と水平方向に動く運動刺激を利用した新たな3D表示方式2021

    • Author(s)
      大山 瑠音, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 見た目の明るさを変えることなく実物体の奥行き知覚を高い自由度で変化可能な実物DFD表示2021

    • Author(s)
      岩本 生宮, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 大画面Edge-based DFD(Depth-fused 3D)表示において遠距離観察とエッジ画像をぼかすことによる3D像の奥行き拡大2021

    • Author(s)
      松原 秀人, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] アーク3D表示による単眼運動視差での知覚される奥行きの改善および頭部の運動周期と運動幅の影響2021

    • Author(s)
      丹後 和也, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] Viewing Distance Limitation for the Sticking Perceived Depth of Floating Image to Real Object2020

    • Author(s)
      Ryo Kiyohara, Haruki Mizushina, Shiro Suyama
    • Organizer
      IDW '20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of Perceived Depth in Binocular Stereopsis with Different Size of Stereoscopic Images by Using Motion Parallax2020

    • Author(s)
      Yusuke Fukuta, Haruki Mizushina, Shiro Suyama
    • Organizer
      IDW '20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Perceived Inclined Angle Change in Our Proposed Pseudo 3D Display by Using Perspective Effect by Changing Observation Angle and Viewing Distance2020

    • Author(s)
      Toyotaka Tamura, Haruki Mizushina, Shiro Suyama
    • Organizer
      IDW '20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Linear Blending between view images and Depth Perception by Monocular Motion Parallax in Visually Equivalent Light Field 3D display2020

    • Author(s)
      Ren Kamada, Haruki Mizushina, Munekazu Date, Shinya Shimizu, Susumu Yamamoto, Shiro Suyama
    • Organizer
      IDW '20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recent developments in our 3D displays2020

    • Author(s)
      Shiro Suyama and Haruki Mizushina
    • Organizer
      Proc. ISOM '20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Non-overlapped DFD display & Arc 3D display2020

    • Author(s)
      Haruki Mizushina, Youkou Awata, Yusuke Fukuta, Shiro Suyama
    • Organizer
      Proc. ISOM '20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 実物体への重畳表示により浮遊像の知覚される奥行きを操作可能な奥行き貼り付き効果における視距離の影響2020

    • Author(s)
      清原 稜, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] プロジェクタを用いたパースペクティブを利用した擬似3D表示方式における観察距離/角度の奥行き知覚への影響2020

    • Author(s)
      田村 豊貴, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 大画面Edge-based DFD(Depth-fused 3D)表示の遠距離観察時においてエッジ画像をぼかすことによる3D像の奥行き拡大2020

    • Author(s)
      松原 秀人, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 円弧状線刻の格子状配列と照明角度の異なるプロジェクタ群によるアーク3D表示の新たな画像書き換え方式2020

    • Author(s)
      瀬古 一樹, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 滑らかな運動視差を表現可能なリニアブレンディング技術を用いたVisually Equivalent Light Field 3D ディスプレイにおける単眼観察時の運動視差による奥行き知覚2020

    • Author(s)
      鎌田 廉, 水科 晴樹, 伊達 宗和, 志水 信哉, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 複数の2Dディスプレイにおけるディスプレイの枠や間隙によるオクルージョン効果と運動刺激を利用した新たな3D表示方式2020

    • Author(s)
      大山 瑠音, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 実物体の知覚される奥行を高い自由度で可変な実物DFD(Depth-fused 3D)表示2020

    • Author(s)
      岩本 生宮, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] アーク3D表示による単眼運動視差での知覚される奥行きの改善および頭部の運動周期の影響2020

    • Author(s)
      丹後 和也, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 垂直視差を有する両眼立体視における奥行き知覚と両眼融合の運動視差による改善2020

    • Author(s)
      福田 優介, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      映像情報メディア学会技術報告
  • [Presentation] 直交ミラーアレイによる空中像の知覚位置の不安定性における刺激輝度の影響2020

    • Author(s)
      山本 航平, 水科 晴樹, 陶山 史朗
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] Perceived Depth Manipulation of Floating Images by Using Sticking Effect to Real Objects with Various Viewing Distances2020

    • Author(s)
      Ryo Kiyohara, Haruki Mizushina, Shiro Suyama
    • Organizer
      The 20th International Meeting on Information Display
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Motion Parallax on Perceived Depth and Binocular Stereopsis with Vertical Disparity2020

    • Author(s)
      Yusuke Fukuta, Haruki Mizushina, Shiro Suyama
    • Organizer
      The 20th International Meeting on Information Display
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Propose of Pseudo 3D Display by Using Perspective Effect and Perceived Depth Change by Observation Angles2020

    • Author(s)
      Toyotaka Tamura, Haruki Mizushina, Shiro Suyama
    • Organizer
      The 20th International Meeting on Information Display
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Luminance Distribution and Monocular Depth Perception by Smooth Motion Parallax in Visually Equivalent Light Field 3D Display Using Optical Linear Blending Technology2020

    • Author(s)
      Ren Kamada, Haruki Mizushina, Munekazu Date, Shinya Shimizu, Shiro Suyama
    • Organizer
      The 20th International Meeting on Information Display
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Depth-fused 3D display by aerial display coated flat-panel display2020

    • Author(s)
      Terashima Yoshiki, Shiro Suyama, Hirotsugu Yamamoto
    • Organizer
      Proceedings of SPIE
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effective displaying methods of monocular motion parallax for more realistic depth perception2020

    • Author(s)
      Haruki Mizushina, Kazuya Oko, Yuki Masuda, Shiro Suyama
    • Organizer
      Proceedings of SPIE
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Large and Long-Viewing Distance DFD (Depth-Fused 3D) Display by using Transparent Polyethylene Screens and Short-Focus Projectors2020

    • Author(s)
      Shiro Suyama, Haruki Mizushina
    • Organizer
      Proc. LDC2020, LDC10-01
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 次世代ディスプレイ2020

    • Author(s)
      陶山 史朗, 水科 晴樹, 山本 裕紹
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-795-4

URL: 

Published: 2021-12-27  

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