研究課題
基盤研究(B)
時間遅れの補償機能を有する頭部搭載型ディスプレーを開発した。まず、頭部の運動計測を、ヴァーチャルリアリティで一般的に用いられる磁気センサによりおこなう。計算機は、頭部位置姿勢から視点情報を計算し、これに基づいて描画を行う。出力される画像は、計測から描画出力までにかかる時間が遅れとして含まれている。一方で、頭部の回転運動をジャイロセンサ等で計測しておき、時間遅れ幅分だけを積分すると、遅れの間にどれだけ頭が回転したかが分かる。そこで、出力された画像信号の中から、遅れ期間内での頭部の回転を考慮した領域を抽出して、ユーザに提示をする。これにより、遅れを含んだ描画システムから、遅れを1フレーム内に押さえ込んだ提示が可能となった。実際に製作したシステムの内特徴的なものは、SVGA解像度の小型プロジェクタを2式、目と光学共役な位置に配置したものである。画像の切り出しにはフレームメモリを用いた回路を製作した。より簡易な実装としては、市販品Sony Glasstronを改造し、液晶駆動信号のタイミングを適切に調整することで画像切り出しを実現するものがある。いずれも時間遅れの間の頭部回転運動量はジャイロセンサ2台を使い、PICマイクロプロセッサによって計算を行ない、その結果をフレームメモリに出力している。また、頭部運動から画像出力までを可能な限り同期要素によるシステムとし、その間の遅れ時間を実測する方法を考案、実装したところ、画像の補正精度がさらに向上した。従来製作した同様の構成のプロトタイプと比べ、設計値、性能が向上しかつそれがはっきりと把握できており、安定してより高いレベルでの仮想環境を生成することができる。また、画像切り出しと提示に伴う歪みの存在を指摘し、これを抑制する方法を開発、検証、グラフィクスボード上で計算させるソフトウェアドライバにより実装した。ReflexHMDと称する本システムでは、空間中に仮想物体をきちんと定位させ表示することができる。これによりユーザは、相対的に自分の運動を視覚的に把握することができ、内耳前庭から得られる運動感覚や、そもそもの運動指令とぴったりと整合した複数の感覚情報をもって仮想世界を体系できる。さらにまた、同様の方法で空間中に表示を固定できるレーザプロジェクタディスプレイを開発した。これは頭部搭載にしても良いのであるが、別の利用形態として、手持ち型のディスプレイを製作し、レーザ反射光から対象物体に関する識別情報を得ることで、対象物体の注釈を表示するステムを構成した。
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IEEE International Conference on Virtual Reality 2007, Poster, IEEE, 2007 2007
IEEE International Conference on Virtual Reality 2007,Poster, IEEE
IEEE International Conference on Virtual Reality 2007, Poster, IEEE 2007
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日本バーチャルリアリティ学会,第9回大会論文抄録集 Vol.9(注:抄録、CDROM版に論文
