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分光的な光反射モデルに基づいた有形文化財の材質情報の画像計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K00448
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 図書館情報学・人文社会情報学
研究機関長野大学

研究代表者

田中 法博  長野大学, 企業情報学部, 教授 (90387415)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード有形文化財 / 材質推定 / 光反射モデル / 肌 / 画像計測 / 照明光の推定 / CG再現 / 劣化モデル / 分光画像計測 / 照明光推定 / デジタルアーカイブ / GPGPU / 分光反射率 / レーザー計測 / 照明光源推定 / 仮想現実(VR) / CG復元 / 反射モデル
研究成果の概要

複雑な反射特性を持つ様々な材質情報を記録できる画像計測に基づいた簡便なデジタルアーカイブ技術を開発した.提案手法では通常のカメラで撮影した画像データから材質計測できるようにした.この方法は,対象の光反射プロセスを光反射モデルと呼ばれる数学モデルで記述した.材質情報は,光反射モデルのモデルパラメータとして定量化した上で,このモデルパラメータを画像データから推定した.次に,推定した材質情報や材質の状態情報(
劣化など)に基づいて対象の質感をCGで再現する手法も開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では実際の文化財の材質情報や材質の状態を含めたデジタルアーカイブに貢献できる.写真やCG映像に加えて材質情報の詳細な記録ができれば文化・歴史研究の分野で貴重な科学的資料となる.さらに,材質の状態変化による質感予測がCGにより可視化できるため,含有物質や劣化状態の変化などを高精度に予測が可能となる.また,本手法では従来法よりも計測が簡便になるため,文化財の材質計測の作業負担(計測時間,労力,特殊な計測系といった設備構築の面)やコストが大幅に軽減される.つまり,本研究の成果によって,文化財に関する研究者や専門家が文化財の科学的な調査を行うための強力かつ簡便なツールを提供できる.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Multi-spectral Imaging Method for 3D Computer Graphics Reproduction of Human Skin2020

    • 著者名/発表者名
      TANAKA Norihiro
    • 雑誌名

      Design Research

      巻: 80 ページ: 18-24

    • NAID

      130007953040

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 複合現実感技術における実シーン照明下の相互反射のCG再現2019

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐, 田中法博
    • 雑誌名

      長野大学紀要

      巻: 40(1) ページ: 79-85

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 反射特性計測に基づいた絹織物表面の光反射モデル構築2018

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐,田中法博
    • 雑誌名

      長野大学紀要

      巻: 40(1) ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 古文書と計測データに基づいた小諸城のCG復元2017

    • 著者名/発表者名
      田中法博,櫻井千寛
    • 雑誌名

      日本デザイン学会誌 「デザイン学研究特集号」

      巻: 24 ページ: 30-37

    • NAID

      130008025587

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 文化財を構成する漆材の反射特性計測2017

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐,足立優奈,田中法博,李元貞
    • 雑誌名

      日本デザイン学会誌 「デザイン学研究特集号」

      巻: 24 ページ: 38-43

    • NAID

      130008025589

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 歴史資料に基づいた小諸城と城下町の 3DCG 復元2020

    • 著者名/発表者名
      数川英里奈,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会画像色彩研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 化粧と肌の 3DCG 表現のための分光的な光反射モデルの検討2020

    • 著者名/発表者名
      山田絵理香,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会画像色彩研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 計測データと CG 技術に基づいた文化財のデジタルアーカイブ2019

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会測色研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 古文書と計測情報に基づいた小諸城の 3DCG 復元2019

    • 著者名/発表者名
      高寺恵司,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会画像色彩研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] RGBカラー画像からのファンデーション塗布の判定のための一手法2019

    • 著者名/発表者名
      古田なつみ,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会画像色彩研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分光レンダリングのためのRGBカラーカメラを用いた照明推定2018

    • 著者名/発表者名
      田中法博,洪昇完,田中清
    • 学会等名
      画像電子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分光情報に基づいたシーン照明推定と3DCGの色再現法2018

    • 著者名/発表者名
      洪昇完,田中法博,田中清
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] VR用分光レンダリングエンジンの実装方法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      木村薫平,田中法博,望月宏祐
    • 学会等名
      日本色彩学会 画像色彩研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 小諸城周辺の地形情報の3DCG復元2018

    • 著者名/発表者名
      小井土和宏,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会 画像色彩研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] よみがえる小諸城2017

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 学会等名
      国立歴史民俗博物館「デジタルで楽しむ歴史資料」
    • 発表場所
      国立歴史民俗博物館(千葉県・佐倉市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] デジタルアーカイブ用CGシステムのオンラインサーバの試作2017

    • 著者名/発表者名
      辰野直哉,木村薫平,櫻井千寛,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会 画像色彩研究会 2016 年度研究発表会
    • 発表場所
      国立新美術館(東京都・港区)
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 画像計測に基づいた漆材の光反射特性推定法2017

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐,足立優奈,田中法博, 李元貞
    • 学会等名
      日本色彩学会 画像色彩研究会 2016 年度研究発表会
    • 発表場所
      国立新美術館(東京都・港区)
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 小諸城CG復元の取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 学会等名
      浅麓議員研修会(小諸市,軽井沢町,御代田町)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小諸城の3DCG復元の取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 学会等名
      (公)技術士会 長野県支部CPD講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小諸城CG復元プロジェクト2016

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 学会等名
      記念シンポジウム「地域文化財の活かし方 復元小諸城」
    • 発表場所
      小諸高原美術館(長野県・小諸市)
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「真田丸」ゆかりの古城のデジタルアーカイブ2016

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 学会等名
      日本デザイン学会第63回春季研究発表大会 オーガナイズドセッション
    • 発表場所
      長野大学(長野県・上田市)
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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