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大規模な現実世界の知的撮影による4次元映像空間の生成と配信

研究課題

研究課題/領域番号 14208034
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報システム学(含情報図書館学)
研究機関筑波大学

研究代表者

大田 友一  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (50115804)

研究分担者 亀田 能成  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 助教授 (70283637)
向川 康博  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (60294435)
中村 裕一  筑波大学, 機能工学系, 助教授 (40227947)
北原 格  筑波大学, 機能工学系, 助手 (70323277)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
49,140千円 (直接経費: 37,800千円、間接経費: 11,340千円)
2004年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2003年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2002年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
キーワード3Dビデオ / 知的メディア / 視覚メディア / 複合現実感 / 大規模空間 / スポーツ科学 / 仮想化現実 / ネットワークコンテンツ / 自由視点映像 / 知的撮影 / スポーツ映像
研究概要

コンサートや演劇などの大規模な空間で行われるダイナミックなイベントを対象とし、1)イベントを的確に記録した多視点の映像を獲得するために多数のカメラを駆使して知的撮影を行う方法、2)多視点映像を加工して視点の3次元位置プラス時間軸の4次元の自由度を持つ映像空間を生成する方法、3)利用者の要求に応じて映像空間を編集し自由視点映像として配信する方法、の研究を行った。
大規模空間における自由視点映像生成では、広大な範囲を移動する観察者に対して適切な見え方を再現・提示する必要がある。十分に高精細な3次元形状モデルが生成出来れば、これに対応することは可能であるが、大規模空間中に存在する対象物体全てを記述するためには、膨大な計算コストとデータ量が必要となり、実時間処理は現実的に困難となる。一方、処理速度向上のために3次元形状モデルの解像度を極端に低下させることは、生成映像の画質劣化の原因となる。本研究では、自由視点映像を生成するために必要な3次元形状データを、断面の集合によって効率的に表現する手法を提案し、生成画質と計算コスト・データ量の問題の解決を図った。これによって、表現力の高い自由視点映像提示が可能となった。
さらに、多視点映像の撮影からネットワークを介した自由視点映像の配信・提示までをリアルタイムで行うことが出来るシステムを開発した。ここでは、対象物体を1枚の平面とそのテクスチャ情報で簡単化するため、自由視点映像の生成に必要な計算コストを著しく低く抑えることが可能となった。また、物体の記述に必要なデータ量が少ないという特性があるため、ネットワークを介した自由視点映像の配信が容易である。多視点映像の撮影、自由視点映像データの構築、ネットワークによる配信、ユーザが自由に選んだ視点の映像の生成・提示までを、ライブで実行可能である。実際にサッカースタジアムでの撮影実験、商用ブロードバンド回線による配信実験を行い、有効性を確認した。
現時点においても実際に大規模空間を対象として自由視点映像の研究を進めているのは、世界的にみても我々のグループだけであり、他の追従を許さない独創的な研究実績であるといえる。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] Scable 3D Representation for 3D Video in a Large-Scale Space2004

    • 著者名/発表者名
      Itaru Kitahara, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      Presence 13・2

      ページ: 164-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Free Viewpoint Browsing of Live Soccer Games2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kameda, T.Koyama, Y.Mukaigawa, F.Yoshikawa, Y.Ohta
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Outdoor See-Through Vision Utilizing Surveillance Cameras2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Kameda, Taisuke Takemasa, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR04)

      ページ: 151-160

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Scable 3D Representation for 3D Video in a Large-Scale Space2004

    • 著者名/発表者名
      Itaru Kitahara, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      Presence Vol.13, No.2

      ページ: 164-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Free Viewpoint Browsing of Live Soccer Games2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Kameda, Takayoshi Koyama, Yasuhiro Mukaigawa, Fumito Yoshikawa, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 制約充足と最適化による映像編集モデル2004

    • 著者名/発表者名
      尾形涼, 中村裕一, 大田友一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J87DII・12

      ページ: 2221-2230

    • NAID

      110003203172

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Free Viewpoint Browsing of Live Soccer Games2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kameda, T.Koyama, Y.Mukaigawa, F.Yosikawa, Y.Ohta
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICMR2004)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated Camerawork for Capturing Desktop Presentations Camerawork Design and Evaluation in Virtual and Real Scenes2004

    • 著者名/発表者名
      Motoyuki Ozeki, Yuichi Nakamura, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      1st European Conference on Visual Media Production(CVMP)

      ページ: 211-220

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Video Editing Based on Behaviors-for-Attention -An Approach to Professional Editing Using a Simple Scheme2004

    • 著者名/発表者名
      Motoyuki Ozeki, Yuichi Nakamura, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME2004)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Recording Multiple Videos and 3D Video Display in a Large-Scale Space2003

    • 著者名/発表者名
      Itaru Kitahara, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems

      ページ: 137-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Live Mixed-Reality 3D Video in Soccer Stadium2003

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Koyama, Itaru Kitahara, Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      The Second IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2003)

      ページ: 178-187

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pattern Recognition and Understanding for Visual Information Media (Invited Talk)2002

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Ohta
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Pattern Recognition (ICPR2002) I

      ページ: 536-545

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 尾関基行, 中村裕一, 大田友一: "複合コミュニティ空間における注目の共有〜注目誘導行動による物体への注釈付け〜"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. Vol.8・No.4. 369-377 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 野口貴司, 大田友一: "評価値制限法を用いたステレオマッチング"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II・11. 1618-1627 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 尾関基行, 中村裕一, 大田友一: "机上作業シーンの自動撮影のためのカメラワーク"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II・11. 1606-1617 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 古山孝好, 大田友一: "Live Mixed-Reality 3D Video in Soccer Stadium"The Second IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2003). 178-187 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 北原格, 大田友一: "Recording Multiple Videos and 3D Video Display in a Large-Scale Space"Proc.IEEE Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems 2003. 137-142 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 野口貴司, 大田友一: "評価値制限法による多眼ステレオ視の改善"画像電子学会誌. 32・4. 468-477 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yuichi Ohta: "Share-Z : Client/Server Depth Sensing for See-Through Head-Mounted Displays"PRESENCE. 11,2. 176-188 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大田友一: "大規模空間の多視点映像を用いた運動視差の再現可能な自由視点映像の生成・提示方式"画像電子学会誌. 31,4. 477-486 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yuichi Ohta: "Diminishing Head-Mounted Displays for Shared Mixed Reality"Proc. IEEE/ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality. 149-156 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yuichi Nakamura: "Human Behavior Recognition for an Intelligent Video Production System"Proc. 3rd IEEE Pacific-Rim Conference on Multimedia. 1153-1160 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Itaru Kitahara: "Scalable 3D Representation for 3D Video Display in a Large-scale Space"Proc. IEEE Virtual Reality Conference 2003 (VR2003). (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 北原格: "大規模空間を対象とした自由視点映像生成のための3次元形状表現手法"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. 7,2. 177-184 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yuichi Nakamura: "Virtual Environments for Teaching & Learning Chap. 10 An Intelligent System for Capturing Presentation on Desktop Manipulations"World Scientific. 405 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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