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映像演出効果を高めるステルスプロジェクション方式の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H04152
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関電気通信大学

研究代表者

橋本 直己  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70345354)

研究分担者 佐藤 美恵  宇都宮大学, 工学部, 教授 (00344903)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード映像投影 / プロジェクションマッピング / ステルス投影 / 再帰透過光学系 / 実像光源 / 輪郭ベース物体追跡 / 体積走査型ディスプレイ / 空中像 / 物体追跡手法 / AR / インタラクション / 空中立体像 / ライトフィールド / 立体空中像 / ステルスプロジェクション / 映像演出
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,プロジェクションマッピング等の映像投影に必要なプロジェクタを視覚的に除去することで,演出効果を最大限に高める映像提示手法の実現である.そのために,プロジェクタの存在を認識させずに,対象物体の全周囲を包み込むような映像提示を可能とするステルスプロジェクション方式を特徴とする.これにより,世界初の見えないプロジェクタによる効果的な映像演出を実現する.

研究成果の概要

本研究では、実像光源によって作り出される立体的な光を、再帰透過光学系を用いて、動く投影対象の表面上に結像させることで、投影装置を隠蔽した状態で映像演出を実現するステルス投影手法の基盤構築と評価を行った。
具体的には、複数の実像光源生成装置を試作し、ステルス投影への適応性を評価した。また、前面投影と背面投影を組み合わせることで、ステルス投影の自己遮蔽を解消した。さらに、物体の位置姿勢をマーカレスで推定するための2眼方式による輪郭ベース物体追跡手法を実現した。そのほかに、投影対象の非剛体への拡張や、両眼視差立体視によって、投影対象の形状に依存しない映像表現を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プロジェクタを隠蔽することにより、プロジェクションマッピングの演出効果を大幅に高めることができた。これにより、プロジェクションマッピング特有の、現実の物体が映像によって変化する不思議な体験を、より強く伝えることが可能になった。また、包み込むように光を再結像させる再帰透過光学系の効果により、投影対象を直接触れて操作するインタラクションにおいて、影の発生を大幅に抑えることができた。これは、プロジェクションマッピングされた物体を、人が把持して操作する可能性を大きく切り開いたといえる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 8件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 回転型ストリップLEDアレイを用いた体積走査型ディスプレイによるプロジェクションマッピング2022

    • 著者名/発表者名
      奥田 慎一,橋本 直己
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 76 号: 4 ページ: 540-543

    • DOI

      10.3169/itej.76.540

    • ISSN
      1342-6907, 1881-6908
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 体積走査型ディスプレイによる立体像と再帰透過光学系を用いたプロジェクションマッピングの提案2021

    • 著者名/発表者名
      清川 真純,橋本 直己
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 75 号: 6 ページ: 831-837

    • DOI

      10.3169/itej.75.831

    • NAID

      130008109805

    • ISSN
      1342-6907, 1881-6908
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 複数の立体ディスプレイの組み合わせによる立体空中像の視域拡大2020

    • 著者名/発表者名
      室伏 皓太,橋本 直己
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 24-4 ページ: 432-438

    • NAID

      130007960999

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiometric compensation for non-rigid surfaces by continuously estimating inter-pixel correspondence2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hashimoto, Kazuma Yoshimura
    • 雑誌名

      The Visual Computer

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1007/s00371-019-01790-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 視差を再現した立体空中像の奥行き知覚への影響2020

    • 著者名/発表者名
      Murofushi Kota、Hashimoto Naoki
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 74 号: 1 ページ: 222-225

    • DOI

      10.3169/itej.74.222

    • NAID

      130007771832

    • ISSN
      1342-6907, 1881-6908
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Study on Radiometric Compensation for Moving Non-rigid Surfaces Using Motion Prediction2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yoshimura, Naoki Hahsimoto
    • 学会等名
      IWAIT2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 両眼立体視を組み合わせた動的プロジェクションマッピングの検討2023

    • 著者名/発表者名
      山岸祥大,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 メディア工学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Stereoscopic Transparent Display Visible with Naked Eye2022

    • 著者名/発表者名
      Mari Shiina, Naoki Hashimoto
    • 学会等名
      SIGGRAPH2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 映像投影を用いた広視野HMDにおける周辺映像の遅延補償の検討2022

    • 著者名/発表者名
      斎藤和人,橋本直己
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 把持操作可能な動的プロジェクションマッピングにおける対象物体と提示情報の形状認識に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      吉田祥子,橋本直己
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動的プロジェクションマッピングための2視点からの輪郭を用いた物体追跡の精度評価2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤匠,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 2022年年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習による動き予測を用いた動く非剛体面に対する光学的補正の検討2022

    • 著者名/発表者名
      吉村一真,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学 2022年会冬期大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Robust Tangible Projection Mapping with Multi-View Contour-Based Object Tracking2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Halvorson, Takumi Saito, Naoki Hashimoto
    • 学会等名
      IEEE VR 2022 VRW
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロジェクタを用いた追跡投影による簡易型HMDの周辺視野拡張2022

    • 著者名/発表者名
      斎藤和人,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会メディア工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 裸眼立体視可能な透明ディスプレイの検討2022

    • 著者名/発表者名
      椎名真梨,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会メディア工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] LED光源を用いた体積走査型ディスプレイによるプロジェクションマッピング2022

    • 著者名/発表者名
      奥田慎一,橋本直己
    • 学会等名
      映像表現・芸術科学フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゲームエンジンを用いたインタラクティブなプロジェクションマッピングシステムついての検討2022

    • 著者名/発表者名
      吉田祥子,橋本直己
    • 学会等名
      電子情報通信学会・バーチャルエクスペリエンス・バーチャル環境基礎研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Light-field Projection for Tangible Projection Mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Taichi Watanabe, Naoki Hashimoto
    • 学会等名
      SIGGRAPH2021 Posters
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pose Estimation Using Object Contour and Projection Distortion for Dynamic Projection Mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Saito, Naoki Hashimoto
    • 学会等名
      IWAIT 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Projection Mapping with 3D Images Using Volumetric Display2021

    • 著者名/発表者名
      Masumi Kiyokawa, Naoki Hashimoto
    • 学会等名
      IEEE VR 2001
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 輪郭と投影歪みを用いたロバストな位置姿勢推定手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤匠,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 メディア工学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ライトフィールド投影によるプロジェクションマッピングの検討2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺大智,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 メディア工学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Wide Viewing Angle 3D Aerial Display Using Micro-Mirror Array Plates and Aerially-Coupled 3D Light Sources2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hashimoto, Kota Murofushi
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Projection Mappingのための2視点からの輪郭を用いた物体追跡の精度向上に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      ハルバーソン悠太,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 創立70周年記念大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ステルス投影のためのLEDアレイを用いた回転型ボリューム3Dディスプレイの検討2020

    • 著者名/発表者名
      奥田慎一,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 創立70周年記念大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 前面投影と背面投影の組み合わせによるステルス投影の広域化2020

    • 著者名/発表者名
      奥田慎一,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会技術報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stealth Projection: Visually Removing Projectors from Dynamic Projection Mapping2019

    • 著者名/発表者名
      Masumi Kiyokawa, Shinichi Okuda, Naoki Hashimoto
    • 学会等名
      SIGGRAPH Asia 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ステルスプロジェクションにおける投影物体との同期機構に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      清川真純,橋本直己
    • 学会等名
      映像情報メディア学会冬季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 表示システム、表示方法、処理装置およびプログラム2022

    • 発明者名
      橋本直己、斎藤和人
    • 権利者名
      国立大学法人 電気通信大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-132452
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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