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人の細かい手作業計測のための3次元モーションセンサシステムの実現と実応用

研究課題

研究課題/領域番号 17J04295
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関東北大学

研究代表者

黄 佳維  東北大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードモーションキャプチャー / モーションセンサ / 機械学習 / フィルタリング / ユーザインタフェース
研究実績の概要

今年は計画通り、磁気式モーショントラッキングシステムの開発と改善、それから本システムに基づき、新たなアプリケーションを開発した。
システム自体は、DNNと新しく設計したStructure-aware Bilateral Temporal Filter (SABTF)により、精度、速度、フレックシビリティなどが高まり、実用的なシステムになった。しかし、論文投稿はうまくいっていない。システムの論文はSIGGRAPH Asia 2019にぎりぎり落ちて、今はTVCG(IF 4)に投稿し、Major Revisionを作成中で、2020年内に発表する見込みである。
このシステムに基づいて、我々は少ない磁気マーカを利用して、リアリスティックな手操作アニメーションを作る技術について研究をした。従来手法は光学式システムを使うのがほとんどで、大量なマーカを手に付ける必要があり、手操作の邪魔になるが、我々のシステムは7個のマーカだけでこのタスクを達成することができる。7個のマーカから手の姿勢全体を推定するのに、バーチャルな手のモデル(リグ)を、実際のアクターの手に綿密に合わせることが重要である。そこで我々は、自動的に、キャプチャーされたデータから、リグのキャリブレーションを自動的に行うアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムにより計算された手のモデルは、実際のアクターの手と比べ、誤差がわずかの10%で、手の姿勢を推定するのに役に立った。この研究の論文は現在作成しており、今年のSIGGRAPHに投稿する予定。
研究成果の一つであるSABTFを特許化する活動が始まっている。このフィルタリング技術はノイズ除去だけでなく、原データから、モーションデータの欠損を補完することができるので、ほかのトラッキングシステムへも応用できると予想され、今は光学式システムへの応用を検討中である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件)

  • [学会発表] Random-Forest-Based Initializer for Real-time Optimization-based 3D Motion Tracking Problems2019

    • 著者名/発表者名
      黄 佳維, 菅原 諒, 幸村 琢, 北村 喜文
    • 学会等名
      ICAT-EGVE 2019 - International Conference on Artificial Reality and Telexistence and Eurographics Symposium on Virtual Environments
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interacting with 3D Images on a Rear-projection Tabletop 3D Display Using Wireless Magnetic Markers and an Annular Coil Array2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 俊介, 菅原 諒, 黄 佳維, 北村 喜文
    • 学会等名
      Proceeding of IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces 2019 Poster
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interacting with 3D Images on a Rear-projection Tabletop 3D Display Using Wireless Magnetic Markers and an Annular Coil Array2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sugawara, Yoshifumi Kitamura, Jiawei Huang and Shunsuke Yoshida
    • 学会等名
      IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces 2019 Poster
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Random-Forest-Based Initializer for Solving Inverse Problem in 3D Motion Tracking Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sugawara, Jiawei Huang, Kazuki Takashima, Taku Komura and Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      VRST '18 Proceedings of the 24th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気式モーションセンサと CNN を用いたオクルージョンに強い非グローブ型手形状・位置・姿勢推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      菅原 諒, 黄 佳維, 高嶋 和毅, 北村 喜文
    • 学会等名
      第 23 回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cubeharmonic: A New Interface from a Magnetic 3D Motion Tracking System to Music Performance2018

    • 著者名/発表者名
      Mannnone Maria, Eri Kitamura, Jiawei Huang, Ryo Sugawara and Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      International Conference on New Interfaces for Musical Expression 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CubeHarmonic: A New Interface from a Magnetic 3D Motion Tracking System to Music Performance2018

    • 著者名/発表者名
      Maria Mannone, Eri Kitamura, Jiawei Huang, Ryo Sugawara, Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      New Interfaces for Musical Expression (NIME)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 最適解計算に基づく3次元モーションセンサのためのランダムフォレストを用いた初期値推定法2017

    • 著者名/発表者名
      菅原 諒, 黄 佳維, 高嶋 和毅, 幸村 琢, 北村 喜文
    • 学会等名
      第22回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Light-tracing: Ray-Casted Movement for Improved Character Control in Platform Virtual Reality Gaming2017

    • 著者名/発表者名
      Clinton Anderson, Jiawei Huang, Kazuki Takashima, and Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      SIGGRAPH Asia 2017 VR Showcase
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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