2021 Fiscal Year Research-status Report
ノイズロバストな透視可視化に基づく，大規模文化遺跡の３次元計測ビッグデータ活用
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19KK0256
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
田中 覚 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60251980)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 恭子 立命館大学, 情報理工学部, 講師 (00388109)
李 亮 立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (00609836)
SONG Yuting 立命館大学, 情報理工学部, 助教 (50849388)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | ３次元計測ビッグデータ / 超高精細可視化 / デジタルアーカイブ / ボロブドゥール寺院 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、ボロブドゥール寺院の「隠された基壇」の壁面レリーフを単眼写真から3次元復元する手法を改良し、復元率を95パーセントから97パーセントに上げることができた。数字としてはわずか2パーセントの改善であるが、細部の高精細さの改善効果は大きい。この研究成果に関して、3次元計測分野のトップジャーナルであるISPRS Journal誌で論文が採択された。
次に、ボロブドゥール寺院遺跡の外部の3次元計測データ、地下基礎工事部分の３次元復元データ、そして隠された基壇のレリーフの3次元復元データを全て点群化して、ボロブドゥール寺院の全体像を高精細な透視可視化で視認できるようにすることに成功した。この研究成果に関して、3次元計測分野のトップジャーナルである Remote Sensing誌で論文が採択された。加えて、点群として生成された寺院全体の3次元モデルを利用して、現実を正確に反映した点群ベースVRシステムを構築した。この研究成果に関しては、3次元計測分野のトップカンファレンスある ISPRS Congress 2021で論文が採択された。
最後に、昨年までの研究で開発した、文化財の3次元計測データから３次元エッジなどの形状特徴領域を抽出して強調可視化する手法を改良して、エッジ上の点数が少ない場合でも高精細な結果が得られるようにした。とくに、文化財で多く見られる丸みを帯びたエッジの可視化を高品質化した。この研究成果に関しても、3次元計測分野のトップジャーナルである Remote Sensing誌で論文が採択された。
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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
コロナ禍のため、インドネシアでの新たな3次元計測は実施できなかった。しかし、これまでに取得したデータを活用して、上記のように、十分な研究成果をあげることができた。トップジャーナルでの論文掲載3件、トップカンファレンスで1件の論文採択は、予想以上の成果である。また、本研究の成果は、研究代表者の田中により、複数の国際会議や日本学術会議公開シンポジウムなどでのキーノート講演や招待講演で報告されている。
上記のように、手法開発を含む学術的な成果は十分であるが、本プロジェクトの目的のひとつである可視化コンテンツの開発に関しては、計測済みのデータのみを用いて構築しているため、完全なものとは言い難い。それでも、寺院全体の透視可視化やVRシステムを実現するなど、成果物は確実に仕上がりつつある。ただし、VRシステムに関しては、まだプロトタイプの状態であり、本年度中に完成度を高めたい。
なお、現在、本年度中に3次元計測を再開すべく、インドネシア側と相談中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、ボロブドゥール寺院の（1）寺院表面、（2）地下基礎工事部分、（3）隠された基壇の3つの部分について、それぞれ異なるデータソースから３次元モデルを構築できた。そして、構築された3つの３次元モデルを点群データとして統合し、寺院全体を記述する点群ベース３次元モデルを作成できた。これにより、見えない部分も含めた寺院全体を透視可視化で観察することができるようになった。今後はこの点群ベース統合３次元モデルを活用し、寺院が地下部分から始めて次第に建造されている過程を、透視可視化を用いて表現する。透視可視化を用いれば、時系列で建造されていく寺院に関して、建造の各時点で組み上げられた部分を全て視認できる。すなわち透視可視化は、3次元シーンの時間発展情報を表現する4次元可視化の新しいアプローチと言える。このような、新しい4次元可視化を実現したい。また、VRシステムの完成度も上げ、4次元可視化とも連動させたい。
ボロブドゥール寺院のデジタルアーカイブの作業はまだ未完であり、かつ、進行中である。将来的には、寺院の全ての部分の精密な３次元計測を完了し、3次元/4次元可視化の質を向上させる予定である。また、デジタルアーカイブされたデータとその可視化画像を有効に活用し、ボロブドゥール寺院のビジュアルデータベースを構築する予定である。
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| Causes of Carryover |
2021年度には、コロナ禍のため、日本人メンバーのインドネシア訪問、インドネシア人の研究協力者の日本招聘、そしてボロブドゥール寺院等の3次元計測が実施ができず、そのための予算が執行できなかった。ただし、前年度までに取得したデータを用いて、研究業績は十分にあげることができた。
2022年度に繰り越された予算は、これまでに取得した3次元計測データ及びそれらの可視化画像等を活用して、ボロブドゥール寺院の仮想体験VRコンテンツや壁面レリーフパネルのデータベース化を構築するための人件費にあてる。加えて、追加の3次元計測やインドネシアからの研究者招聘を、本来の2022年度の予算を用いてできる限り行う。
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