2019 Fiscal Year Research-status Report
光学シースルー型映像提示装置における減光機序に依拠しない影表現
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19K22882
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
柴田 史久 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (80314425)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 朝子 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (20324832)
田村 秀行 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (10367998)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 光学シースルー / 複合現実感 / 影表現 / 錯覚 / 透明物体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，複合現実型情報提示を実現するための一方式である光学シースルー（Optical See-Through; OST）型映像提示装置において仮想物体の影（キャストシャドウ）を提示する技術の実現である．OST方式ではその原理上，光を加算することしかできないため，現実の光景の光を減衰させないと実現できないキャストシャドウを表現することが難しい．そこで本研究課題では，OST型の映像提示装置において減光機序に依らずにキャストシャドウを提示する新たな試みとして，錯視を利用した手法の確立に挑戦する．
令和元年度については，木目調やチェッカーボードなど何種類かの平面の背景を対象に，錯覚を利用してキャストシャドウを知覚させる試みを行った．具体的な方法は，キャストシャドウを作り出したい領域の周辺の明度を上げ，明度対比によってキャストシャドウを知覚させるというものである．単純に周辺の明度を上げただけでは，境界が目立つため，色の変化が小さい色は同じ色だと錯覚する人間の視覚特性を利用し，周辺領域にグラデーションを施すことでこの問題に対処した．
また，この研究を進める中で，元々CGが半透明に表示されるOST方式において，仮想の透明物体を如何にして表示するのかという新たな問題を発見し，これに取り組んだ．
これらの実験には設備備品費で購入予定のOST-HMDを利用する予定であったが，視線検出機構を搭載するOST-HMD（Magic Leap One）を借りることができたため，これを利用して実験を実施した．仮想の透明物体の表現では，視線に応じて視差とボケ具合を成業するような手法について検討を行った．
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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
本研究のポイントは，錯視を利用することで減光機序を用いずにキャストシャドウを知覚させることができるか否かを明らかにすることである．木目調やチェッカーボードなどの平面を背景とした場合については，当初の想定通りにキャストシャドウを知覚させることができた．また，派生的な研究として，元々CGが半透明に表示されるOST方式において，仮想の透明物体を如何にして表示するのかという新たな問題を発見し，この研究に着手した．このことから予定通り順調に進んでいると考えている．一方，平面ではない背景については，対象の領域の形状等の情報を取得する手法についての検討が進んでおらずこの点については，新たなセンサの導入などを検討する必要があるなど遅れが出ている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，研究の最終年度にあたるため，当初の計画通り研究を進め，本研究の総括および次なる展開を検討していく予定である．
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| Causes of Carryover |
研究計画段階では，設備備品として，新たに光学透過型ヘッドマウントディスプレイ（OST-HMD）を購入する予定にしていたが，年度途中で，国内未発売の視線検出機能付きOST-HMD（Magic Leap One）をNTTドコモより貸与してもらうことが決まったため，購入が不要になった．また，年度末に予定していた学会発表（IEEE VR 2020，米国アトランタで開催）がコロナウイルスの影響で，現地開催がなくなりオンラインでの開催となったため，予定していた渡航費が不要になり，参加費も減額されたためである．今年度は，新たに別のタイプの光学透過型ヘッドマウントディスプレイ（Microsoft HoloLens2）および視線検出デバイス（Tobii Pro Glass 2）の購入を検討する．
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