2012 Fiscal Year Research-status Report
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24500133
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
松島 恭治 関西大学, システム理工学部, 教授 (70229475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中原 住雄 関西大学, システム理工学部, 准教授 (90067760)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 3次元画像 / ホログラフィ / 応用光学・量子光工学 / ディスプレイ |
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| Research Abstract |
本課題で掲げる三つの部分課題毎の実績は次のとおりである．
(I) 【ホログラム再生像のカラー化技術】RGB積層型ホログラムによるカラー化の基礎研究として， 3枚のホログラムをRGBのダイクロイックミラーを用いて作成した準単色光で照明し，それらを重ねてフルカラーホログラムを合成する研究を行った．その結果，各色のホログラムの設計波長を，準単色照明光スペクトルの積分値を2等分するような値に設定すると最も色収差が減少することを見出した．また，同様にRGB積層型ホログラムの基礎研究として，ダイクロイックフィルタの薄膜のパターンとして干渉縞を描画する実験に着手した．その結果，再生像を確認することができたが現時点では再生効率が低いことがわかった．
(II) 【3Dシーン入力素材の多様化とレンダリング技術】本年度は，多視点画像，特に風景写真の水平方向視差画像から3Dシーンの背景としてホログラフィックステレオグラムを数値的に生成し，その前方にポリゴンモデルの仮想物体を合成する実験を行った．その結果，従来は視差のない平面画像であった3Dシーンの背景に視差をもたせることが可能であることを確認した．実在物光波をデジタルホログラフィによって取得する場合は，その物体像を拡大・縮小してシーン内に配置できるようになった．
(III) 【ホログラム合成のソフトウェア技術】本年度は，本格的なホログラム合成アプリケーションツールのシステム設計と初期バージョンの実装を行った．ここでは，コンピュータホログラフィの種々の技術が未だ研究段階であることを考慮し，非専門家であるデザイナーとコンピュータホログラフィの専門的研究者の両者が共に使いやすいシステムを目指している．そのため，デザインとレンダリングアルゴリズムの分離によりデザインの再利用やレンダリング専用エンジンの開発が可能であるようにシステム設計を行った．
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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
全体としては順調と評価しているが，個々の課題ごとに多少のばらつきがある．
(I) 【ホログラム再生像のカラー化技術】やや遅れている．イメージ型のバイナリホログラムの再生像で表面輝度の情報が失われる問題については，ホログラム用に最適化した拡散係数を用いた誤差拡散で解決の目途が立った．また，ダイクロイックミラーを用いてカラー再生する研究は一定の成果を得たが，積層型を作成するためのリソグラフィ技術が不十分であり，積層する目途が立っていない．
(II) 【3Dシーン入力素材の多様化とレンダリング技術】おおむね順調．ホログラフィックステレオグラムのシーンへの埋め込み，および実在物光波の処理による実在物の拡大縮小編集ができるようになった．
(III) 【ホログラム合成のソフトウェア技術】おおむね順調．ホログラムレンダリング用ツールの設計が順調に進み，その実装も進んでいる．一方，レンダリングの高速化については，小型のものはGPUで高速化できるようになったものの，高解像度ホログラムについては特段の進歩はない結果になった．
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| Strategy for Future Research Activity |
(I) 【ホログラム再生像のカラー化技術】積層型カラーホログラムの研究を推進するため，カラーフィルター薄膜への干渉縞パターン描画技術を完成する必要がある．そのためには，カラーフィルター薄膜へのレジストの塗布方法，露光方法，エッチング方法を改良する必要がある．これらは，いずれも条件出しが問題となるため，多数の試料を用いて試行する．
(II) 【3Dシーン入力素材の多様化とレンダリング技術】前年度のホログラフィックステレオグラムが水平方向視差のみであったので，水平方向と垂直方向の両方の視差を有する多視点画像を埋め込む．また，実在物体光波の埋め込みに関しては，複雑な形状をした物体についてオクルージョンエラーを低減するアルゴリズムを開発する．
(III) 【ホログラム合成のソフトウェア技術】レンダリングツールを実際に非専門家のデザイナーにより使用してもらい，ユーザビリティの確認とフィードバックを行う．また，3DシーンのデザインデータであるXMLを読み込み，高速に物体光波数値合成を行うレンダリングエンジンを開発する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
二人がそれぞれ２回の海外出張で70万円程度を使用し，残りはほとんどを消耗品として使用する予定である．
なお，本年度144,799円の繰越金が生じたが，これは2月に海外での招待講演を受けたため前倒し請求を行ったが，海外出張費が予想よりも少なくてすんだためである．
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