2016 Fiscal Year Annual Research Report
Real-time projection mapping support system for moving three-dimensional objects with curved surfaces
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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(移行) (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 / 映像デザイン / メディアデザイン / コンテンツ / 画像認識 / インスタレーション / 情報デザイン / コミュニケ―ションデザイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プロジェクションマッピングは、建物などの立体物をスクリーンとして、その形状に合わせ変形した映像をプロジェクタで投影する技法である。なかでも、曲面のある立体物や動く物への投影は、制作者にとっての技術的な課題である。本研究の目的は、工学的専門知識が無くても「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」にも投影できる制作支援システムを開発することである。
本年度はこれまでの研究結果を総合し、立体物のみに投影するためのマスク情報の自動取得、立体物の形状に合わせた変形情報の自動取得、取得したマスクと変形の情報を用いて映像をリアルタイムで変形可能とする３つのシステムを構築し、本研究目的を達成した。
マスク情報の取得を次の手順で行った。壁面近くのカメラで撮影したプロジェクタ映像からカメラとプロジェクタの位置関係を取得する。次に、立体物を壁面の前におくとカメラには立体物の影が映る。この影と上記位置関係からマスク情報を取得した。
変形情報の取得を次の手順で行った。カメラを観察者の視点に設置する。次にプロジェクタの映像を多数の円を表示させ、その重心からプロジェクタとカメラの位置関係、すなわち変形情報を取得した。円は4分割しながらカメラが認識できるサイズまで小さくいき、その後はプロジェクタのピクセル単位でずらしていく。この方法で、全ピクセルの位置関係を取得するので、複雑な曲面にも対応できる。
リアルタイム変形にはFPGA（プログラム可能な大規模デジタル回路）を用いた。FPGAは、HDMIから入力された映像をマスクと変形の情報を用いてHDMIから出力する映像をリアルタイムに変換する。さらに、マスクと変形の情報を立体物の位置毎に複数記憶しておくことで、立体物の移動に合わせて映像とマスクの合成をリアルタイムに投影した。
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| Remarks |
愛知県立芸術大学大学院 博士（芸術）
学位論文「プロジェクションマッピング活用した映像デザイン手法の提案」
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