2014 Fiscal Year Annual Research Report
ライトフィールド投影を用いた質感制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities |
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| Project/Area Number |
25135723
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
天野 敏之 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (60324472)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 質感制御 / 拡張現実感 / プロジェクタカメラ系 / ライトフィールド / 再帰性反射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，平成23年度から平成24年度にかけて実施されたプロジェクタカメラ系を用いた質感制御に，ライトフィールド投影を導入することで，より高度な光投影による物体の質感制御について検討を行った．具体的には，全周囲での見かけの操作と再帰性反射面を用いた見かけのBRDF提示について研究した．
全周囲での見かけの操作では，操作対象の周りを取り囲むように配置したプロジェクタカメラユニットで独立に見かけの操作を行うことで，物体の全周囲の見かけを操作する技術について研究した．この際，操作対象の同一領域に複数の投影が重畳する部分では，互いに制御が干渉し合う状況が発生するが，その挙動は明らかでなかった．そこで，まず，伝達関数モデルを用いたプロジェクタカメラ系理論解析とより詳細な状況の数値シミュレーションを行うことで，全周囲見かけの操作の安定性と制御性能の評価を行った．その後，複数の同軸プロジェクタカメラユニットを製作し，実機での検証を行った．さらに，鏡を用いた投影方法を提案し，操作対象の形状モデルや位置合わせなどの事前準備を必要としない，連続的な全周囲の見かけの操作を実現した．
再帰性反射面を用いた見かけのBRDF提示では，再帰性反射加工を施した制御対象に複数のプロジェクタを用いたライトフィールド投影を行うことで，玉虫や光学ディスクような構造色を提示する手法を研究した．この研究では，まず，プロジェクタから再帰性反射面へ投影された光の反射モデルを考案した．また，目標とするBRDFを提示するために最適な各プロジェクタからの投影画像を算出する方法を提案した．その後，製作したライトフィールド投影装置と再帰性反射加工をした投影対象を用い，実機での提案手法の評価を行った．その結果，提案手法による投影画像の最適化は計測された画像を単純に投影する方法よりも精度の高いBRDF再現が可能であることを確認した．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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