陰影アニメーションによる立体提示の実用化に向けた動的なプロジェクタカメラ系の較正

• 研究課題/領域番号: 26330222
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ヒューマンインタフェース・インタラクション
• 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, 准教授 (60324472)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014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: バーチャルリアリティ / 拡張現実感 / プロジェクタカメラ系 / 光学較正 / 幾何学較正 / 空間拡張現実感 / 国際情報交換

研究成果の概要

プロジェクタカメラ系を実用化するためには，コストの低減，扱いやすさと制御の頑強性の改善が重要である．本研究課題では，Shading Illusion技術の実用化を目標として，プロジェクタカメラ系の幾何学較正と光学較正を動的に実現する方法を明らかにした．また，デモ機を作製してSiggraph AsiaのE-techにてShading Illusionを応用した表情が変化する顔写真(Coded Facial Expression)の展示を行った．さらに，動的な較正の研究で得られた知見から演出技術を確立し，展示会での工芸品の演出を行った．また彫像へのプロジェクションマッピングのイベントを実施した．

研究成果

• [国際共同研究] Johannes Kepler University Linz/Institute of Computer Graphics(Austria)
• [雑誌論文] プロジェクションマッピングによる質感知覚の操作と箔工芸品の美の表現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之, 裕人礫翔
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 巻: 71(1) ページ: 30-35
• [雑誌論文] プロジェクタカメラ系による全周囲の見かけの操作 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島名功, 天野敏之, 牛田俊
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: Vol.21, No.2 ページ: 363-371
  • NAID: 130006832253
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gaussian Light Field: Estimation of Viewpoint-Dependent Blur for Optical See-Through Head-Mounted Displays (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuta Itoh, Toshiyuki Amano, Daisuke Iwai, Gudrun Klinker
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 巻: vol. 22 no. 11 号: 11 ページ: 2368-2376
  • DOI: 10.1109/tvcg.2016.2593779
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] プロジェクタカメラ系による全周囲の見かけの操作 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島名功，天野敏之，牛田俊
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: Vol.21, no.2
  • NAID: 130006832253
  • 査読あり
• [雑誌論文] プロジェクタとカメラを用いた見かけの制御に対するむだ時間補償アルゴリズムの提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野邦起, 牛田俊，天野敏之
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: Vol. 29, No. 2 ページ: 93-100
  • NAID: 130005151353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semi-Parametric Color Reproduction Method for Optical See-Through Head-Mounted Displays (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuta Itoh, Maksym Dzitsiuk, Toshiyuk Amano, Gudrun Klinker
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 巻: Volume:21 , Issue: 11 号: 11 ページ: 1269-1278
  • DOI: 10.1109/tvcg.2015.2459892
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] プロジェクタカメラ系を用いた光沢感と透明感の実時間操作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 巻: 68 号: 12 ページ: J528-J533
  • DOI: 10.3169/itej.68.J528
  • NAID: 130004705959
  • ISSN: 1342-6907, 1881-6908
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 質感プロジェクションマッピング (2014)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 雑誌名: VRSJ学会誌,特集■プロジェクションマッピング 巻: Vol.19 No.2 ページ: 14-17
• [学会発表] Separation of Reflective and Fluorescent Components using the Color Mixing Matrix (2017)
  • 著者名/発表者名: Isao Shimana, Toshiyuki Amano
  • 学会等名: IEEE Virtual Reality 2017
  • 発表場所: Manhattan Beach, LA
  • 年月日: 2017-03-18
  • 国際学会
• [学会発表] Monocular Focus Estimation Method for a Freely-Orienting Eye using Purkinje-Sanson Images (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuta Itoh, Jason Orlosky, Kiyoshi Kiyokawa, Toshiyuki Amano, Maki Sugimoto
  • 学会等名: IEEE Virtual Reality 2017
  • 発表場所: Manhattan Beach, LA
  • 年月日: 2017-03-18
  • 国際学会
• [学会発表] Coded Facial Expression (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Amano
  • 学会等名: SIGGRAPH ASIA 2016 Emergency Technology
  • 発表場所: Macao
  • 年月日: 2016-12-06
  • 国際学会
• [学会発表] プロジェクタカメラ系の非安定平衡状態を活用した工芸品演出試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 第2回 質感のつどい公開フォーラム
  • 発表場所: 千葉大学 西千葉キャンパス
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] Direct and Global Component Separation from a Single Image using Basis Representation (2016)
  • 著者名/発表者名: Art Subpa-asa, Ying Fu, Yinqiang Zheng, Toshiyuki Amano, Imari Sato
  • 学会等名: The 13th Asian Conference on Computer Vision (ACCV'16)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2016-11-22
  • 国際学会
• [学会発表] プロジェクタカメラ系による見かけの操作とその応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 公開セミナー「質感とプロジェクション」
  • 発表場所: 東京大学 工学部6号館2階 63号講義室
  • 年月日: 2016-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] プロジェクタとカメラを用いた見かけの制御におけるずれ補正 (2016)
  • 著者名/発表者名: 塚本昌紀，天野敏之
  • 学会等名: 画像の認識・理解シンポジウム 2016
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2016-08-04
• [学会発表] ライトフィールド投影による見かけのBRDF制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南研介，天野敏之
  • 学会等名: 画像の認識・理解シンポジウム 2016
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2016-08-04
• [学会発表] プロジェクタとカメラによる蛍光を考慮した分光画像解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島名功，天野敏之
  • 学会等名: 画像の認識・理解シンポジウム 2016
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2016-08-04
• [学会発表] 光学フィードバックを用いた見かけの質感操作および構造色提示 (2016)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 日本光学会光設計研究グループ 第59回研究会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2016-07-15
  • 招待講演
• [学会発表] 光学フィードバックを用いた見かけの質感操作および構造色提示 (2016)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 日本光学会 光設計研究グループ 第59回研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-07-15
  • 招待講演
• [学会発表] 符号化印刷とプロジェクタカメラ系を用いた顔写真の表情操作 (2016)
  • 著者名/発表者名: 玉置恭介，山崎赳史，天野敏之
  • 学会等名: 日本色彩学会視覚情報基礎研究会 第27回研究発表会
  • 発表場所: 工学院大学新宿キャンパス
  • 年月日: 2016-06-18
• [学会発表] 空間拡張現実感を用いた近視や遠視に対する視覚補助の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松本愼太郎，澤本志織，天野敏之
  • 学会等名: 日本色彩学会視覚情報基礎研究会 第27回研究発表会
  • 発表場所: 工学院大学新宿キャンパス
  • 年月日: 2016-06-18
• [学会発表] プロジェクションによる適応的な質感操作から意図の拡張へ (2016)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 画像センシングシンポジウムSSII2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] プロジェクションによる適応的な質感操作から意図の拡張へ (2016)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 画像センシングシンポジウムSSII2016, オーガナイズドセッション
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] カメラとプロジェクタからなる光学系を用いた見かけの制御系の性能評価方法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川貴史，前田擁平，池田佑輔，牛田俊，天野敏之
  • 学会等名: 第60回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI'16)
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市南区）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] "Appearance Control in Dynamic Light Environments with a Projector-Camera System (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryo Akiyama, Goshiro Yamamoto, Toshiyuki Amano, Takafumi Taketomi, Christian Sandor and Hirokazu Kato
  • 学会等名: IEEE International Conference on Virtual Reality 2016: Workshop on Perceptual and Cognitive Issues in AR
  • 発表場所: South Carolina, USA
  • 年月日: 2016-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] 書作品への光投影による作者意図の拡張表現の試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本 豪志朗，天野 敏之
  • 学会等名: 映像表現・芸術科学フォーラム2016, 映情学技報
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] Structural Color Display on Retro-reflective Objects (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Amano, Kensuke Minami
  • 学会等名: ICAT - EGVE - International Conference on Artificial Reality and Telexistence - Eurographics Symposium on Virtual Environments 2015
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2015-10-30
  • 国際学会
• [学会発表] Tutorial, T2. Computational Imaging and Projection (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinsaku Hiura, Hajime Nagahara, Daisuke Iwai, Toshiyuki Amano
  • 学会等名: 14th IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2015)
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] 見かけの質感操作 -プロジェクタカメラフィードバックとライトフィールド投影- (2015)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: ライフ・3Dプリンタ創成センターシンポジウム2015-1
  • 発表場所: 米沢
  • 年月日: 2015-04-03
  • 招待講演
• [学会発表] 見かけの質感操作 -プロジェクタカメラフィードバックとライトフィールド投影- (2015)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: ライフ・3Dプリンタ創成センターシンポジウム2015-1
  • 発表場所: 米沢市，山形大学工学部
  • 年月日: 2015-04-03
  • 招待講演
• [学会発表] Cross Iterative Method for Angle Estimation and Ground Plane Detection with RGB-D Camera (2015)
  • 著者名/発表者名: 郎 彦昆,呉 海元,天野敏之,陳 謙
  • 学会等名: 情報処理学会全国大会
  • 発表場所: 京都市，京都大学
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] 現実の環境に適した見かけの制御アルゴリズムの提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河野邦起，牛田俊，天野敏之
  • 学会等名: 計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会 若手研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2015-01-16
• [学会発表] Successive Wide Viewing Angle Appearance Manipulation with Dual Projector Camera Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Amano, Isao Shimana, Shun Ushida, Kunioki Kono
  • 学会等名: ICAT - EGVE - International Conference on Artificial Reality and Telexistence - Eurographics Symposium on Virtual Environments
  • 発表場所: Bremen, Germany
  • 年月日: 2014-12-08 – 2014-12-10
• [学会発表] プロジェクタカメラ系を用いた連続的な見かけの操作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 大阪府立大学・和歌山大学工学研究シーズ合同発表会
  • 発表場所: 岸和田，和歌山大学 岸和田サテライト
  • 年月日: 2014-11-10
• [学会発表] 同軸プロジェクタカメラ系を用いた連続的な質感操作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 学会等名: 視覚情報基礎研究会
  • 発表場所: 新宿，工学院大学新宿キャンパス
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] プロジェクタカメラ系の協調制御による全周囲での見かけの操作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之，島名功，牛田俊，河野邦起
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第19回大会
  • 発表場所: 名古屋，名古屋大学工学部
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] A Coordinated Projector Camera Control for the Omni Directional Appearance Manipulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Amano, Isao Shimana, Kensuke Minami, Shun Ushida
  • 学会等名: International Symposium on Future of Shitsukan Research
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2014-07-16 – 2014-07-17
• [学会発表] Projection Center Calibration for a Co-located Projector Camera System (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Amano
  • 学会等名: 3nd IEEE International Workshop on Computational Camera and Displays in conjunction on CVPR2014
  • 発表場所: Columbus, Ohaio
  • 年月日: 2014-06-28 – 2014-06-30
• [図書] AR（拡張現実）技術の基礎・発展・実践 (2015)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之, 池田聖, 石井裕剛, 石川智也, 一刈良介, 岩井大輔, 内山英昭, 大石岳史, 大隈隆史, 大星直樹, 亀田能成, 神原誠之, 北原格, 清川清, 蔵田武志, 黒田知宏, 黒田嘉宏, 興梠正克, 酒田信親, 柴田史久, 杉本麻樹, 田中秀幸, 谷川智洋, 鳴海拓志, 日浦慎作, 堀謙太, 牧田孝嗣, 山本豪志朗
  • 総ページ数: 390
  • 出版者: 科学技術出版㈱
• [図書] Interface 2015年5月号 (2015)
  • 著者名/発表者名: 天野敏之
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: CQ出版社
• [図書] AR（拡張現実）技術の基礎・発展・実践 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蔵田武志，清川清 編，分筆
  • 出版者: 科学技術出版㈱