2014 Fiscal Year Research-status Report
曲面のある動く立体物へのリアルタイム・プロジェクションマッピング支援システム
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26350025
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| Research Institution | Aichi University of Technology |
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Principal Investigator |
杉森 順子 愛知工科大学, 工学部, 准教授 (00559891)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永野 佳孝 愛知工科大学, 工学部, 教授 (40610142)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プロジェクションマッピング / メディアデザイン / 映像制作 / インスタレーション / 画像認識 / アクチュエータ / リアルタイム / メディアアート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，工学的専門知識が無くとも，一般的に困難と言われる「曲面のある立体物」に正確なプロジェクションマッピングが行え，映像とマスクの合成をリアルタイムに計算することで「動く立体物」にも投影できるシステムを開発することである．近年，プロジェクションマッピングは新たな映像コンテンツとして認知度が高まり，自ら制作したいとのニーズが急増している．制作には立体物の形状に合わせて，正確に映像を投影する技術が必要である．しかし，制作者がこうした技術に長けているとは限らず，普及の大きな妨げとなっている．
研究初年度となる平成26年度では，まずプロジェクションマッピングとデジタルデバイスの動向調査を行った．その分析を踏まえながら，立体物への投影映像のマスク画像の校正手法と，自動補正の基本技術を開発した．ウェブカメラの入力画像から壁面の凹凸を自動的に検出し，投影する壁面の形状に合わせ，プロジェクタ画像を補正して投影するプログラムを作成した．また，動く立体物（赤い風船）を捉えるため，高精細のハイビジョンカメラの映像からGPUを用いて高速な演算で検出し，その重心をリアルタイムで捉えるプログラムを開発した．
次に，同プログラムの実証評価の一例として，動く立体物をリアルタイムで追従するコンテンツの制作を行った．動く赤い風船と緑色のレーザースポットの位置の検出を行い，製作したアクチュエータと組み合わせてリアルタイムに連動しながら動く，射的ロボットを開発した．その結果，プログラムの有用性を確認することができた．
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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
当初の研究計画に沿って，おおむね順調に進んでいる．平成26年度は，立体物の凹凸をウェブカメラの入力画像から自動的に抽出する手法と，動く的（赤い風船）を正確に検出するためGPUを用いたリアルタイムに演算するプログラムを開発した．さらに動く風船への追従を応用として，射的アクチュエータを用いた新たなコンテンツを開発し，評価を行った．研究全体の内容について変更は無いが，研究を効率よく進めるために当初計画からプログラム作成の順を入れ替えて進めている．平成26年度は，リアルタイムに画像を認識し，アクチエータを動かすプロトタイプの作成を重点的に行った．
また，その研究成果を日本設計工学東海支部の研究会にて２本の口頭発表を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度の研究から，高速演算によって動く風船の位置をリアルタイムに特定することが可能となった．
現在，色認識により動く立体物を追従するプログラムは出来ているため，さらに，形状認識の検出をあわせて行うことで，映像をより正確に投影可能なシステムとする．また，立体物の移動予測についても評価を行い，プログラムの改良を行う予定である．さらに，現状では色相が数値入力となるなど，一般ユーザにとっては使いにくいインターフェイスを改善して，汎用性の高いシステムにする．そのため，当初の計画よりもソフトウェアの作成作業が大幅に増えることが考えられる．
同時に，プロジェクションマッピングは関連する技術や表現方法の変化が極めて速いため，今後も継続して動向調査を行う．
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| Causes of Carryover |
研究全体の内容に変更点はないが，平成26年度はまず，プロトタイプのシステムを作成することを重点的に行うこととした．また研究の過程から，平成26，27年度に行う研究内容の順番を入れ替えたほうが，効率が良いことが明らかになった．そのため，当初計画した機器の購入時期が変更となり経費に差異が生じている．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
差額については，平成27年度分と合わせて使用する計画である．
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