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超広角投影とスクリーンの物理的・光学的な透過性制御を用いた全周囲ディスプレイ

研究課題

研究課題/領域番号 21K11993
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
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

佐藤 俊樹  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90619785)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードプロジェクションマッピング / 全周囲ディスプレイ / シャボン膜ディスプレイ / 多重投影技術 / 多層投影技術 / 多重投影プロジェクタスクリーン / 半透明ディスプレイ / 透過型スクリーン / 超広角プロジェクタカメラシステム / Shape Changing Display / 俯瞰と没入 / 選択的映像提示 / 超広角投影 / プロジェクタカメラシステム
研究開始時の研究の概要

所謂プロジェクションマッピングと呼ばれる立体構造物の全周囲に映像投影し様々な角度から閲覧可能にする投影手法(全周囲ディスプレイと呼ぶ)がある。本研究ではスクリーンを「外から」および「内から」眺める2つの異なる全周囲ディスプレイの対話要素の融合に着目し、これを実現する投影技術及びその対話手法を研究する。
従来、全周囲投影には複数のプロジェクタ/カメラ(プロカム)を用いる必要があり、内/外投影の融合は困難であった。
そこで本研究では1台の超広角プロカムを用いたスクリーン中央1点からの全周囲投影と、物理的/光学的な「透明性」を持つ全周囲スクリーンに着目し2つの要素を融合させ対話手法の有効性を検証する。

研究成果の概要

本研究では、立体的なスクリーンの全周囲に映像を映し出すプロジェクション式の全周囲ディスプレイ技術において「スクリーンを外から眺める」および「内から眺める」という異なる2つの閲覧手法を「超広角投影」および「「透明度可変性」および「物理的開口性」を持たせた特殊な全周囲スクリーン」技術により1つのシステムに統合することを目的に研究を行った。その過程で透過・不透過制御可能なPDLCパネルを用いたスクリーンに着目し環境へのアンビエントな映像提示を可能にした。またシャボン膜を凍結させて透明度を変化させる手法にも着目し凍結シャボン膜を用いた新しい多重投影全周囲スクリーンの可能性を示し、その試作開発も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義として、立体形状への全周囲投影技術において1台の装置により2つの異なる全周囲投影技術の統合を初めて実現したことが挙げられる。これに加え透明エリアと不透明エリアが混在しそれらが動的変化の可能性を持つ新しい多層投影用スクリーンとしての身近な自然現象として広く知られる凍結シャボン膜の可能性を示した点が挙げられ、提案手法は芸術科学教育等において有用なコンテンツの基盤にも応用可能と考える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 内側からながめる凍結式全周囲シャボン膜スクリーン2024

    • 著者名/発表者名
      寺澤 真一郎,橋本 侑樹,佐藤 俊樹
    • 学会等名
      第28回 一般社団法人情報処理学会シンポジウムInteraction2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シャボン膜凍結式全周囲スクリーンの提案2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 侑樹,西村 晶太郎,寺澤 真一郎,大塚 眞柊,佐藤 俊樹
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] カメラ内蔵ワイングラスを用いた飲む動作の解析2023

    • 著者名/発表者名
      石井万里,千葉桃子,佐藤俊樹
    • 学会等名
      第27回一般社団法人情報処理学会シンポジウムInteraction2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 周囲の環境への同時投影も可能な全周囲ディスプレイの提案と実装2022

    • 著者名/発表者名
      西村晶太郎, 橋本侑樹, 佐藤颯一朗, 宮崎竜輔, 佐藤俊樹
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] JIZAI-変幻提灯: 提灯形状に着目した動的形状変化全周囲ディスプレイ2022

    • 著者名/発表者名
      栗田侑弥, 大須琢真, 佐藤俊樹
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Omnidirectional display that presents information to the ambient environment with optical transparency2021

    • 著者名/発表者名
      Toshikatsu Nakamura,Ryusuke Miyazaki,Kouga Yoshida,Toshiki Sato
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UPLIGHT: 全周囲ディスプレイと携帯型ゲームデバイスの融合2021

    • 著者名/発表者名
      中村俊勝,加藤達也,伊藤思音,佐藤俊樹
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] UPLIGHT: A Novel Portable Game Device with Omnidirectional Projection Display2021

    • 著者名/発表者名
      Toshikatu Nakamura, Toshiki Sato
    • 学会等名
      ACM UIST2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 「はかなく美しい……」 シャボン膜を“凍結”させたスクリーン 北陸先端大の研究者らが開発

    • URL

      https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2401/12/news046.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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