2013 Fiscal Year Annual Research Report
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24220004
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎藤 英雄 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90245605)
西浦 敬信 立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (70343275)
木村 朝子 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (20324832)
柴田 史久 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (80314425)
大島 登志一 立命館大学, 映像学部, 教授 (40434708)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 複合現実感 / 三次元音場 / 全天周映像 / 隠消現実感 |
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| Research Abstract |
各課題について，H25年度はそれぞれ以下の研究を行った．
(A) 没入型映像＆音像空間での高臨場感複合現実体験：音響的にはXドーム床面に設置した残響制御用の間接スピーカを用いて，音像プラネタリウム基本ユニットにて構築した音像を損なわずに，Xドーム内の臨場感を向上させる残響制御手法を検討した．その結果，Xドーム内の固有残響時間を超える残響環境であれば，臨場感を向上可能な残響制御手法を考案した．さらに，球面超音波スピーカユニットの設計・構築を行い，これまで困難であった移動音像の構築に成功し，表現できる音像および音環境の種類が飛躍的に増大した．
(B) 隠消現実感の要素技術開発と技術体系構築
(B-1) 静的な隠背景情報を利用するDR：事前隠背景情報獲得の系統的実験が可能なDR実験専用スタジオを設営するため，研究拠点「MR創像ラボラトリ」を立命館朱雀キャンパスから，同市内の京都リサーチパーク内に移した．前年度の検討結果に基づき，背景としては，実物大の映画撮影セットと1/12のミニチュアセットを導入し，カメラ位置姿勢制御装置として，計算機制御可能なロボットアームに複数のカメラを装着する方式を実現した．新たな照明設備も導入して，この専用スタジオで系統的な画像シーケンスが得られることを確認した．
(B-2) 動的な隠背景情報を利用するDR：距離計測カメラを併用して，より複雑な3次元形状の隠背景シーンに対しても，3次元形状をリアルタイム復元し，ライブ透過型DRを実現可能な方式を開発した．これをスマートフォンやタブレット端末上でライブ透過型DR表示を実装した．また，復元された3次元形状モデルに基づくカメラ位置姿勢のリアルタイム推定技術として，視線生成型学習法を開発した．並行して，照明環境の整合性も一致させたDR表示の要素技術として，距離計測カメラによりシーンのリライティングを実装する研究を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
課題(A)では，MR 体験空間であるＸドームの常設化がH24年度に前倒しで完了したため，当年度はXドーム内の臨場感を向上させる残響制御手法の確立に加え，次年度予定のダブルプラネタリウム方式への拡張に向けて，球面超音波スピーカユニットの試作を行い，その可能性を確認できた．
課題(B-1)は，DR系統的実験スタジオの整備が順調に進み，当初予定より少し早く本格的研究実験が可能となった．
課題(B-2)は，距離計測カメラ併用方式・複数平面走査方式を進め，動的隠背景に対するスマートフォン端末上でのライブ透過型ＤＲを実装した．また，復元された3次元形状モデルに基づいた視線生成型学習法によるカメラ位置姿勢のリアルタイム推定技術は大きく進展し，DRだけではなくMR表示への応用も進めた．
以上のように，(B-2)は遅延を取り戻し，(A)(B-1)は予定を前倒しして研究実験が進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
・課題（A）では，H25年度に設計した球形超音波スピーカユニットを用いた移動音像の評価を行い，任意の移動音像に対する定位を実現する．加えてH27年度に計画しているダブルプラネタリウムの実現に向けて，放射面を可動できる超音波スピーカの開発にも着手し，指向性の自動制御を実現することで音像を体験できる人数の制御を試みる．また，超音波スピーカの大きな課題である音質と音量に対して，高出力超音波スピーカユニットを設計・開発することで，超音波スピーカの可能性を追求する．映像的には，Xドーム内での独自のハイブリッド表示方式を発展させ，立体視における錯視現象，半透明物体の効果的提示法の研究を推進する．
・課題(B-1) は，H25年度に構築した系統的実験が可能な DR実験専用スタジオを最大限に有効活用し，本格的なDR研究開発を展開する．事前取得した隠背景画像の重畳方法に関して，対象領域が平面近似できる場合とできない場合に大別して，それぞれに適した手法の精度を高める．
・課題（B-2）は，視線生成型学習法における3次元形状の表現を多様化し，スマートフォンやタブレット端末上での動作時に，同手法の安定性を増すことに注力する．さらに，デプスカメラ併用方式における距離センサ情報の高解像度化，ノイズ軽減を図り，これを達成する．また，複数平面走査方式を利用した透過型DRについても，引き続き研究を高度化していく．
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