2012 Fiscal Year Research-status Report
協調作業ツールとしての触覚表現を伴った全周表示３次元ディスプレイの開発
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24560410
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
高橋 秀也 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30197165)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ディスプレイ / バーチャルリアリティ / ユーザインタフェース / ３次元ディスプレイ |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、複数の人が３次元表示された物体を同時に様々な方向から観察でき、さらに観察者が表示像に触れるような感覚を持てる、協調作業のツールとしての触覚表現を伴った全周表示３次元ディスプレイを開発することである。平成２４年度は、３次元画像の高解像度化と３次元画像の位置合わせ手法の確立を目標とした。
本研究で用いる３次元ディスプレイは、ホログラフィック光学素子(HOE)と２次元ディスプレイを組み合わせた構成で光線を再生しているため、３次元像の画質や飛び出し量が、個々のHOEレンズに対応する２次元ディスプレイの画素数に依存するところが大きく、システムの構成には超高解像度の２次元ディスプレイが不可欠であった。この問題を解決するため、平成２４年度の研究の当初の計画では多数のプロジェクタ投影像の組み合わせによる超高解像度ディスプレイの構築を行う予定であったが、小型プロジェクタの解像度が低いことと投影光学系が大きくなることから、代替手段として計画していた、小型高精細液晶ディスプレイを個々のHOEに貼り付けることで対応した。試作した３次元ディスプレイユニットは、視域角18.5°、３次元画素サイズ0.64mm×0.47mm、ディスプレイユニットから３次元像までの距離613.2mmである。ディスプレイユニットから３次元像までの距離は、複数のディスプレイユニットを円周状に組み合わせる場合の半径に対応し、システム構築の容易さから長い方が望ましい。本研究では、リレー光学系を応用することで、所望の距離を実現できた。
また、全周から観察できるディスプレイを構築するためには、各ディスプレイユニットからの光線によって表示される３次元像の位置合わせが必要であるため、試作ディスプレイユニットを8台組み合わせることにより、視域角148°のシステムを構築し、３次元像の位置合わせ手法を確立した。
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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
全周表示３次元ディスプレイを構成する、３次元ディスプレイユニットの表示像の高解像度化を達成した。また、全周から観察できるディスプレイを構築するためには、各ディスプレイユニットからの光線によって表示される３次元像の位置合わせの手法を確立するために、試作ディスプレイユニットを8台組み合わせることにより、視域角148°（当初の計画では視域角120°）のシステムを構築し、個々のディスプレイユニットのキャリブレーション手法、ディスプレイユニットを組み合わせる場合のキャリブレーション手法を開発し、３次元像の位置合わせを可能とした。以上により、平成２４年度の当初の目標は、ほぼ達成できたと考えられるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
１ 平成２４年度に得られた知見をもとに、３次元ディスプレイユニットを用いて、全周表示に最適なディスプレイユニットの台数を検討し、平成２４年度に構築したシステムを全周表示に発展させる。
２ これまでに申請者が提案した３次元ディスプレイのためのカメラ入力システムを、平成２５年度に試作する全周表示３次元ディスプレイに必要な光線データを獲得できるように発展させる。また、３次元カメラによって撮影された実写データから再生された３次元表示像にあわせた触覚表現を可能とするために、３次元カメラ（通常の画像と距離画像の同時取得）によって取得した物体の立体情報（通常画像と距離画像）を触覚情報に変換する手法を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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Research Products
(3 results)
