2021 Fiscal Year Annual Research 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 – 2022-03-31
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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 |
研究の目的は，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した．
最初に，市松模様など何種類かの既知の平面を背景として，錯覚を利用してキャストシャドウを知覚させることを試みた．具体的には，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手法を考案した．単純に周辺の明度を上げただけでは，境界が目立つため，微小な色の変化を知覚しにくいという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，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．人間が実物の透明物体を観察する際には，表面像や屈折像，反射像などの複数の像が混じり合い特有の視覚効果が発生する．しかしコンピュータグラフィクスで透明物体を計算し，HMDで提示した場合，計算コストとディスプレイ機構上の問題からこれらの効果が十分に再現されない．そこで，観察者の視線情報を基にレンダリングを動的に変更することで疑似的に視覚効果を再現し，実物と仮想の透明物体の不整合の緩和を目指す手法を検討した．
さらに，本研究課題を着想した経緯となる自動車のHUDに情報を提示する応用事例に関連して，隠消現実感技術（DR）に基づく安全運転支援のための周辺車両の半隠消表示法に関する研究を進めた．
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