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2022 Fiscal Year Annual Research Report

身体運動に完全追従する低遅延拡張現実ディスプレイ

Research Project

Project/Area Number 22H03622
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

鏡 慎吾  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (90361542)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywordsディスプレイ / バーチャルリアリティ / 画像,文章,音声等認識 / ユーザインタフェース
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,利用者が鏡を通して見る自己あるいは他者の身体の鏡像に対して,正確に位置合わせされたアノテーション映像を遅れなく重畳提示する拡張現実感ディスプレイの研究開発を行う.
研究期間の初年度である本年度は,期間全体を通じて検討する低遅延位置合わせディスプレイの簡略版となるシステムを構築し,提案するアプローチの効果の確認と技術課題の洗い出しを行った.具体的には,単一観察者への情報提示を前提として,視点位置追跡の結果を低遅延で映像に反映する2次元ディスプレイシステムを開発した.ハーフミラーの背面にリア投影スクリーンを配置して,研究代表者がこれまで開発を行ってきた低遅延DLPプロジェクタの映像を投射する構成を取った.視点位置を含む身体運動の計測のため,2台の高速カメラによるステレオビジョンシステムを導入した.計画時点ではマーカベースの画像追跡を想定していたが,計画を前倒ししてマーカレスでの顔および手指の特徴点運動追跡を実装し,手指の鏡像へ位置合わせされた低遅延映像提示を実現し,その動作を確認した.
これらと並行して,多視点への提示を可能する構成の基礎検討を行った.具体的には,裸眼立体ディスプレイ方式と,視点に依存しない映像提示方式の検討を進めた.また,運動体へのプロジェクションマッピングにおける位置合わせ誤差の定量的分析や,運動体と静止体へのプロジェクションマッピングの知覚の差異の分析などの基礎的検討も行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初計画で挙げた事項については,一部前倒しで実施しているものも含め,予定通りに実施を完了している.

Strategy for Future Research Activity

開発したシステムの直接の後継として裸眼立体ディスプレイ方式の開発を進めるとともに,視点に依存しない方式のシステムの実装・評価も進めていく.

  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] 運動追従プロジェクションを利用する映像コンテンツとの動的インタラクション2023

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Journal Title

      光学

      Volume: 52 Pages: 13-17

  • [Journal Article] Homography Estimation Using Marker Projection Control: A Case of Calibration-Free Projection Mapping2023

    • Author(s)
      Shingo Kagami and Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Proc. 22nd World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC2023)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2023.10.1418

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ロボット工学のためのリー群・リー代数入門2023

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 41 Pages: 511-517

    • DOI

      10.7210/jrsj.41.511

  • [Journal Article] Evaluation of Perceptual Difference in Dynamic Projection Mapping with and without Movement of the Target Surface2022

    • Author(s)
      Shunya Fukuda, Shingo Kagami, and Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechartonics

      Volume: 34 Pages: 1141-1151

    • DOI

      10.20965/jrm.2022.p1141

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 運動物体へのラインアート投影のためのガルバノレーザスキャナのキャリブレーション2023

    • Author(s)
      松本 大吾, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会 (ROBOMECH2022)
  • [Presentation] Papery Ghost: 据置型光学コンバイナを用いた机表面の拡張現実2023

    • Author(s)
      大西 千代音, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2023)
  • [Presentation] 両眼観察可能な低遅延拡張現実ミラーに関する基礎検討2023

    • Author(s)
      高井 清一, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2023)
  • [Presentation] 超低遅延映像ディスプレイとヒューマンインタラクション2023

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      センサ&IoTコンソーシアム 公開シンポジウム2023
    • Invited
  • [Presentation] High-Speed Vision and Projection for Real-World Perception and Augmentation2023

    • Author(s)
      Shingo Kagami
    • Organizer
      HKSTP Thought-leadership Series "AI and Robotics for Garment Industry"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ロボット工学のためのリー群・リー代数入門2022

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      日本ロボット学会 第141回ロボット工学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 鏡像の運動への低遅延追従を実現するミラー型拡張現実感ディスプレイ2022

    • Author(s)
      高井 清一, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2022)
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Projection System, Projection System Control Device, Projection Method, and Program2022

    • Inventor(s)
      Shingo Kagami
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      EP 4 024 385 A1
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Projection system, projection system control device, projection method, and program2022

    • Inventor(s)
      Shingo Kagami
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      US Patent 11,838,696 B2
    • Overseas

URL: 

Published: 2024-12-25  

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