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マルチデータソースの統合に基づく大規模文化遺跡・ボロブドゥール寺院の高精細可視化

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ3026
補助金の研究課題番号 22J13128 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分60090:高性能計算関連
研究機関立命館大学

研究代表者

PAN JIAO  立命館大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード3次元復元 / 半透明可視化 / 大規模文化遺跡 / 深層学習 / 単眼深度推定
研究開始時の研究の概要

本研究の概要は、ボロブドゥール寺院の外部構造・内部構造・埋められているレリーフの3つのパーツの保存状況に基づく、残存するデータソースから、それぞれ精密かつ効率な3次元デジタル化と可視化を行う研究である。
研究を遂行するため、4つのタスクを立てる:1)寺院の外部構造を3次元写真計測でデジタル化する、2)寺院の内部構造を残されたCAD図から形状点群を復元する、3)埋められたレリーフを残された単眼写真からサーフェイス点群を復元する、4)上記3つの点群を統合し透視可視化を行う。

研究実績の概要

本研究はボロブドゥール寺院を研究対象として,マルチデータソースの統合に基づく可視化手法を提案し,大規模文化遺産のデジタル化保存と分析などを支援することを目的としている.そのために,4つのタスクに沿って研究を進めた.
まず,タスク1は寺院の外部構造のデジタル化である.本年度で,ボロブドゥール寺院遺跡の第2階層のデジタルアーカイブ化が全て完了した.これからは,3階から5階までをデジタルアーカイブ化する予定である.
次に, タスク2は寺院の内部構造である4層の土台をデジタル化することである.本年度は、UNESCOボーリング調査による作成したCADデータの断面図から,ボロブドゥール寺院の内部構造を3次元形状点群として作成した.
さらに、タスク3は、隠されたレリーフの3次元復元である。本年度は、深度推定に基づく手法を開発し、埋められたレリーフの単眼写真から3次元点群として復元した. 復元手法はレリーフの独特の特徴・丸みを帯びたソフトエッジをガイダンス情報として有効利用する手法を開発した. 数値評価の結果によると, 復元精度は97%に達し, 単眼写真で認識できないレリーフの凹凸を高精細で表現することを実現した.
最後に,タスク4は上記3つの部分のそれぞれアーカイブされたデータに対して, 3次元点群として統合してからの可視化である.本年度は,上記で述べた点群をまとめて,先行研究で開発する確率的ポイントレンダリングを用いて,半透明融合可視化を実現した.
本年度に,3件のジャーナルペーパーが採択され,うち2件は筆頭著者であった.3件の論文は,いずれも,研究目的及び計画に記述された大規模文化遺産・ボロブドゥール寺院のデジタルアーカイブ保存と分析に関するものである.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] Semantic Segmentation for Digital Archives of Borobudur Reliefs Based on Soft-Edge Enhanced Deep Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Ji Shenyu、Pan Jiao、Li Liang、Hasegawa Kyoko、Yamaguchi Hiroshi、Thufail Fadjar I.、Brahmantara、Sarjiati Upik、Tanaka Satoshi
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 15 号: 4 ページ: 956-956

    • DOI

      10.3390/rs15040956

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D reconstruction of Borobudur reliefs from 2D monocular photographs based on soft-edge enhanced deep learning2022

    • 著者名/発表者名
      Pan Jiao、Li Liang、Yamaguchi Hiroshi、Hasegawa Kyoko、Thufail Fadjar I.、Brahmantara、Tanaka Satoshi
    • 雑誌名

      ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing

      巻: 183 ページ: 439-450

    • DOI

      10.1016/j.isprsjprs.2021.11.007

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep Learning in Cultural Heritage: Improving the Visualization Quality of 3D Digital Archives2022

    • 著者名/発表者名
      Jiao Pan, Weite Li, Liang Li, Kyoko Hasegawa, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the Asia-Japan Research Institute of Ritsumeikan University

      巻: 4 号: 0 ページ: 175

    • DOI

      10.34389/asiajapan.4.0_175

    • ISSN
      2435-0184, 2435-0192
    • 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 / 国際共著

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-03-26  

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