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どこから見てもフォトリアルな次世代プロジェクションマッピングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K12536
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90010:デザイン学関連
研究機関日本工業大学 (2023)
桜美林大学 (2020-2022)

研究代表者

杉森 順子  日本工業大学, 先進工学部, 教授 (00559891)

研究分担者 永野 佳孝  愛知工科大学, 工学部, 教授 (40610142)
荒川 俊也  日本工業大学, 先進工学部, 教授 (50631248)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードプロジェクションマッピング / フォトリアル / FPGA / 幾何補正 / ブレンディング / メディアデザイン / 映像デザイン / アプリ開発 / メディアアート / 画像処理 / 形状計測
研究開始時の研究の概要

本研究は、誰でも簡便に使える「360度どの角度から見ても、フォトリアルな次世代プロジェクションマッピングシステム」を開発することである。
FPGAボードと画像処理技術を組み合わることで、制作者に工学的な専門知識が無くても、投影が困難な自由曲面のある立体物に、正確に形状を合わせたプロジェクションマッピングを高画質で簡便に行うことができる。また、複数台のプロジェクタから投影した映像が重なると生じる照度や色の変化を自動的に計算して補正し、立体物の周囲のどの角度から見ても、実物のようにリアルな質感に見える投影システムを構築する。

研究成果の概要

本研究の目的は、投影が困難な自由曲面を持つ立体物に簡単な操作で、どの角度から見てもフォトリアルに見えるプロジェクションマッピングシステムを開発することである。FPGAボードと画像処理技術を組み合わせることで、制作者に工学的な専門知識が無くても、自由曲面のある立体物に、正確に形状を合わせて自動的に補正する投影システムの開発を行なった。
数台のプロジェクタで投影すると映像が重なった箇所に照度の変化が生じる。それを自動で補正することでどの角度から見ても、本物のようにリアルな質感に見える投影システムの構築を行った。また、専門知識のない人でも直感的に簡単に使えるようにGUIを改良した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでプロジェクタは、大画面の映像を離れた場所から多くの人が鑑賞することを前提に開発され、活用されてきた。しかし本研究では、複数のプロジェクタ映像をシームレスに繋ぎ、自由曲面のある立体物に細密な投影をすることで「すぐ近くから詳細に鑑賞する」という、新たなプロジェクションマッピング手法を開発した。
近年プロジェクションマッピングは、エンターテインメントや広告、観光の用途だけに留まらず、医療や工業分野にも応用され始めている。誰でも簡便にリアルなプロジェクションマッピングの制作が出来ることで、新たな産業や技術開発、コンテンツの制作など各分野での複合的な活用や発展が期待できる。

報告書

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

    (14件)

すべて 2023 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] 自由曲面立体物への簡単操作プロジェクションマッピングアプリ開発2023

    • 著者名/発表者名
      永野 佳孝、杉森 順子
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 28 号: 2 ページ: 111-120

    • DOI

      10.18974/tvrsj.28.2_111

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 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] 特集メディアアートの拡張と普遍化 プロジェクションマッピングの新たな展開~リヨン・シドニー 2都市の光の祭典から~2023

    • 著者名/発表者名
      杉森 順子
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 77 ページ: 585-587

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] プロジェクションマッピングシステムの統合制作環境の開発2021

    • 著者名/発表者名
      永野佳孝,三好朝輝,杉森順子
    • 学会等名
      日本デザイン学会第68回春季研究発表大会 発表
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プロジェクションマッピングシステムの統合制作環境の開発(第2報)2021

    • 著者名/発表者名
      永野佳孝,杉森順子
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] FPGAボードを用いたプロジェクションマッピングシステムのフレームレート向上2021

    • 著者名/発表者名
      谷内口大晴,永野佳孝,杉森順子
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementation of Projection Mapping System Using FPGA2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Nagano,Junko Sugimori
    • 学会等名
      THE INTERNATIONAL DISPLAY WORKSHOPS
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分散プロジェクタからの同一映像投影を用いたマッピングシステム2020

    • 著者名/発表者名
      永野佳孝,杉森順子
    • 学会等名
      日本デザイン学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] FPGAプロジェクションマッピングシステムへの輝度補正機能の追加2020

    • 著者名/発表者名
      永野佳孝,杉森順子
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] むしむしキャッチ2020

    • 著者名/発表者名
      原ひなの,三好朝輝,永野 佳孝,杉森順子
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 杉森順子HP

    • URL

      https://www.nit.ac.jp/campus/teacher/tm_sugimori

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 永野佳孝HP

    • URL

      http://www1.aut.ac.jp/~nagano-lab/profile.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 荒川俊也HP

    • URL

      https://www.arakawalab.org/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 荒川俊也

    • URL

      https://www.arakawalab.org/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 桜美林大学 杉森順子HP

    • URL

      https://gproweb1.obirin.ac.jp/obuhp/KgApp?kyoinId=ymioyggiggy

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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