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ライトフィールド投影を用いた錯視の誘発によるシミュレーテッドリアリティの実現

研究課題

研究課題/領域番号 20H04230
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
研究機関和歌山大学

研究代表者

天野 敏之  和歌山大学, システム工学部, 教授 (60324472)

研究分担者 岡部 孝弘  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (00396904)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード空間型拡張現実感 / ライトフィールド / 錯視 / シミュレーテッドリアリティ / ミラーワールド
研究開始時の研究の概要

本研究課題では,インターネットの次に来る技術を,現実世界のすべてが一対一でデジタル化された「ミラーワールド(鏡面世界)」と考え,鏡面世界と現実世界を結びつける空間型拡張現実感によるシミュレーテッドリアリティの実現を試みる.具体的には, ライトフィールドの操作によって我々の物体知覚をどこまで騙すことができるか?, 知覚メカニズムを考慮することで光学限界をどの程度超えることができるか?を核心をなす学術的な問とし,「ドーム型ライトフィールド投影装置を用いた高品位な見かけのBRDF操作」と「錯視の誘発による光学限界を超えるシミュレーテッドリアリティ」について取り組む.

研究成果の概要

現実世界のすべてが一対一でデジタル化された鏡面世界と現実世界を結びつける技術を空間型拡張現実感と捉え,空間型拡張現実感によるシミュレーテッドリアリティの実現を試みた.具体的には, 「光線場の操作によって我々の物体知覚をどこまで騙すことができるか」,「知覚メカニズムを考慮することで光学限界をどの程度超えることができるか」の2点を核心をなす学術的な問として,複数のプロジェクタとアレイ状に配置した表面鏡を用いた4自由度の光線場を生成する光線場投影装置を用い,緻密に計算された光線投影による見かけのBRDF操作について取り組んだ.

研究成果の学術的意義や社会的意義

光線場投影によって見た目のBRDFを変化させる質感操作は,空間拡張現実感の発展に寄与するだけでなく,心理学や認知科学において質感知覚メカニズムの解明につながる学術的な意義を持つ.それだけでなく,質感操作技術は社会的にも大きな意義がある.例えば,魅力的な製品デザインツールとしての活用が期待できるのは言うまでもなく,質感情報が購買意欲に大きな影響を与えることから,商業分野でも活用できる.このように.産業や商業分野などの広い範囲で活用が期待できる社会的意義を持つ.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (43件) (うち国際学会 20件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 光線場投影を用いた光学モデルに基づく異方性反射の操作2024

    • 著者名/発表者名
      大隅 祥伍, 天野 敏之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌掲

      巻: 29

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ライトフィールドフィードバックを用いた光沢物体に対する視点依存の光沢感強調2023

    • 著者名/発表者名
      松本 侑大、天野 敏之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 28 号: 3 ページ: 255-262

    • DOI

      10.18974/tvrsj.28.3_255

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 年月日
      2023-09-30
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 照明環境の変動に対して頑強な見かけの制御2023

    • 著者名/発表者名
      岡本 侑汰郎、天野 敏之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 28 号: 3 ページ: 271-279

    • DOI

      10.18974/tvrsj.28.3_271

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 年月日
      2023-09-30
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] プロジェクターによって拡張される実世界 プロジェクションによる適応的な見かけの操作の原理と応用2023

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 雑誌名

      日本光学会機関紙「光学」

      巻: 52(1) ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] [Paper] Driver Visibility Improvement using Spatial Augmented Reality with Pixelated Headlights2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano, Takaya Kano
    • 雑誌名

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      巻: 10 号: 4 ページ: 171-177

    • DOI

      10.3169/mta.10.171

    • ISSN
      2186-7364
    • 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] 複数のプロジェクタカメラシステムを用いた反射特性に基づく光学フィードバックによる視点依存の見た目の色彩操作2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡 浩輝、天野 敏之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 26 号: 1 ページ: 96-106

    • DOI

      10.18974/tvrsj.26.1_96

    • NAID

      130008014118

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] グレア錯視を用いたプロジェクタの投影性能を超える輝き強調2020

    • 著者名/発表者名
      長田 慎司、松本 侑大、天野 敏之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 25 ページ: 422-431

    • NAID

      130007960996

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 反射解析に基づくライトフィールド投影による質感操作2020

    • 著者名/発表者名
      天野 敏之、村上 巧輝
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 25 号: 2 ページ: 117-126

    • DOI

      10.18974/tvrsj.25.2_117

    • NAID

      130007866526

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Illusory light: Perceptual appearance control using a projection-induced illusion2020

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Ryo、Yamamoto Goshiro、Amano Toshiyuki、Taketomi Takafumi、Plopski Alexander、Fujimoto Yuichiro、Kanbara Masayuki、Sandor Christian、Kato Hirokazu
    • 雑誌名

      Computers & Graphics

      巻: 91 ページ: 129-140

    • DOI

      10.1016/j.cag.2020.07.008

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Robust Reflectance Estimation for Projection-Based Appearance Control in a Dynamic Light Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Ryo, Yamamoto Goshiro, Amano Toshiyuki, Taketomi Takafumi, Plopski Alexander, Sandor Christian and Kato Hirokazu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: - 号: 3 ページ: 2041-2055

    • DOI

      10.1109/tvcg.2019.2940453

    • NAID

      120006733525

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Analyzing the Behavior of Projector-Camera Systems Based on Reaction-Diffusion Equations2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      ICAT - EGVE - International Conference on Artificial Reality and Telexistence - Eurographics Symposium on Virtual Environments
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Projection Alignment Correction by Appearance Control for 2-axis movement2023

    • 著者名/発表者名
      Takaya Kano, Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      15th Asia-Pacific Workshop on Mixed and Augmented Reality(
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Object-wise Individual Appearance Manipulation with Layer Detection2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nagata, Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      15th Asia-Pacific Workshop on Mixed and Augmented Reality(
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周辺領域との輝度差を考慮した光線場投影による違和感のないBRDF提示2023

    • 著者名/発表者名
      小段海人, 天野敏之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第28回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 五つのプロジェクタカメラ系を用いた対象物体の全周囲に対する見かけの操作2023

    • 著者名/発表者名
      山本奨騎, 天野敏之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第28回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 輝度と色の遅延知覚の違いとその投影型見かけ操作への応用に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      樊 錦元, 天野 敏之, 渡辺 義浩
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第28回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複数レイヤの同時見かけの制御2023

    • 著者名/発表者名
      永田剛大,天野敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Manipulation of anisotropic reflections based on optical models using multiple projectors2022

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ohsumi, Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      14th APMAR 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cast-Shadow Removal for Cooperative Adaptive Appearance Manipulation2022

    • 著者名/発表者名
      Shoko Uesaka, Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      ICAT - EGVE - International Conference on Artificial Reality and Telexistence - Eurographics Symposium on Virtual Environments 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロジェクタカメラ系によるリアリティの操作2022

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A new planetarium harmonized with natural starry sky2022

    • 著者名/発表者名
      Chisato Yamauchi, Toshiyuki Amano, Masami Okyudo
    • 学会等名
      IDW'22 - The 28th International Display Workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Robust Appearance Manipulation against Changes in the Lighting Environment2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Okamoto, Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      IDW'22 - The 28th International Display Workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 照明環境の変動に頑強な見かけの制御2022

    • 著者名/発表者名
      岡本侑汰郎, 天野敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 2軸移動に対応した見かけの操作における投影のずれ補償2022

    • 著者名/発表者名
      狩野貴哉, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 部位依存の劣化に対応する空間拡張現実感を用いた視覚補助2022

    • 著者名/発表者名
      東 奏太, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Perceptual BRDF manipulation by 4-DoF Light Field Projection using Multiple Mirrors and Projectors2022

    • 著者名/発表者名
      Kayo Kimura, Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      19th EuroXR International Conference - EuroXR 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Multiple Mirror based Arbitrary Lighting Environment Reproduction2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano, Raichi Kubo
    • 学会等名
      19th EuroXR International Conference - EuroXR 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Advanced Reality: Real-world Appearance Manipulation with Projector Camera Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      IMID 2022, 06. AR/VR/MR and 3D Display Optics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の鏡とプロジェクタを用いた光線空間の生成による質感表示2022

    • 著者名/発表者名
      木村佳代, 天野敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Apparent Shape Manipulation by Light-Field Projection onto a Retroreflective Surface2022

    • 著者名/発表者名
      J. Kanaya, T. Amano
    • 学会等名
      2022 IEEE on Conference Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometric Calibration with Multi-Viewpoints for Multi-Projector Systems on Arbitrary Shapes Using Homography and Pixel Maps2022

    • 著者名/発表者名
      A. Ueno, T. Amano, C. Yamauchi
    • 学会等名
      2022 IEEE on Conference Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速インスタンスセグメンテーションを用いた投影による選択的色操作の提案2022

    • 著者名/発表者名
      小石原遼, 天野敏之, 渡辺義浩
    • 学会等名
      研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プロジェクタとカメラを用いた光学フィードバックによる現実世界の操作2022

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      一般社団法人レーザー学会学術講演会第42回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光学限界を超える見かけの操作に関する考察2021

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      日本光学会情報フォトニクス研究グループ第6回MIETA+ワーキンググループ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Study on Shadow Removal for Viewing Direction Dependent Appearance Manipulation2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Yudai, Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      18th EuroXR International Conference - EuroXR 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automotive lighting technology for driver's visibility improvement using imperceptible pattern illumination2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano, Keigo Takemine, Junna Tsukuma
    • 学会等名
      IDW'21 - The 28th International Display Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AR/MR 研究シーズ・ショーケース2021

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      第 26 回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Projection Alignment Correction for In-Vehicle Projector-Camera System2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano, Taichi Kagawa
    • 学会等名
      ICAT-EGVE 2021 - International Conference on Artificial Reality and Telexistence and Eurographics Symposium on Virtual Environments
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 見かけの制御の分散協調投影のための重畳部分の輝度補正2021

    • 著者名/発表者名
      上坂 祥子, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] リアル星空とのハイブリッドプラネタリウムのための外構プロジェクションに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      上野 敦矢, 國枝 志帆, 天野 敏之, 山内 千里
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 複数のプロジェクタを用いた視点依存の見かけの操作の立体物への適応2021

    • 著者名/発表者名
      大隅 祥伍, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] クレイク・オブライエン効果を応用した投影対象の存在感を低減させる光学イリュージョンの提案2021

    • 著者名/発表者名
      松本 侑大, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プロジェクタアレイを用いた立体物上でのBRDF の提示2021

    • 著者名/発表者名
      金谷 慈恩, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 偏光パターン投影によるシーンの成分分離2021

    • 著者名/発表者名
      新坂祐人 , 松岡諒 , 天野敏之 , 岡部孝弘
    • 学会等名
      研究報告コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学(CG)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Fast Separation of Specular, Diffuse, and Global Components via Polarized Pattern Projection2021

    • 著者名/発表者名
      Yuto Nisaka, Ryo Matsuoka, Toshiyuki Amano, Takahiro Okabe
    • 学会等名
      IW-FCV2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on imperceptible projection for seamless appearance manipulation2020

    • 著者名/発表者名
      Raichi Kubo , Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      IDW'20 - The 27th International Display Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Compensated Appearance Manipulation for Eyesight Improvement2020

    • 著者名/発表者名
      Shiho Kunieda , Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      IDW'20 - The 27th International Display Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光学フィードバックを用いた揺らぎ生成による質感操作と可視化2020

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会Optics & Photonics Japan 2020 (OPJ2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Viewing-Direction Dependent Appearance Manipulation Based on Light-Field Feedback2020

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano , Hiroki Yoshioka
    • 学会等名
      EuroVR 2020: Virtual Reality and Augmented Reality
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Design Assistance by Projector-Camera Feedback Simulation2020

    • 著者名/発表者名
      Taichi Kagawa , Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      EuroVR 2020: Virtual Reality and Augmented Reality
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロジェクションマッピングを用いたコントラスト向上照明の開発2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤佑樹, 久野悠太, 明石行生, 天野敏之
    • 学会等名
      2020年度照明学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 見かけの補償制御による視覚補助の提案2020

    • 著者名/発表者名
      國枝 志帆, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 投影感が生じないプロジェクションマッピングの検討2020

    • 著者名/発表者名
      久保 頼智, 天野 敏之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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