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ライトフィールド投影を用いた質感制御

公募研究

研究領域質感認知の脳神経メカニズムと高度質感情報処理技術の融合的研究
研究課題/領域番号 25135723
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
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) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード質感制御 / 拡張現実感 / プロジェクタカメラ系 / ライトフィールド / 再帰性反射
研究実績の概要

本研究では,平成23年度から平成24年度にかけて実施されたプロジェクタカメラ系を用いた質感制御に,ライトフィールド投影を導入することで,より高度な光投影による物体の質感制御について検討を行った.具体的には,全周囲での見かけの操作と再帰性反射面を用いた見かけのBRDF提示について研究した.
全周囲での見かけの操作では,操作対象の周りを取り囲むように配置したプロジェクタカメラユニットで独立に見かけの操作を行うことで,物体の全周囲の見かけを操作する技術について研究した.この際,操作対象の同一領域に複数の投影が重畳する部分では,互いに制御が干渉し合う状況が発生するが,その挙動は明らかでなかった.そこで,まず,伝達関数モデルを用いたプロジェクタカメラ系理論解析とより詳細な状況の数値シミュレーションを行うことで,全周囲見かけの操作の安定性と制御性能の評価を行った.その後,複数の同軸プロジェクタカメラユニットを製作し,実機での検証を行った.さらに,鏡を用いた投影方法を提案し,操作対象の形状モデルや位置合わせなどの事前準備を必要としない,連続的な全周囲の見かけの操作を実現した.
再帰性反射面を用いた見かけのBRDF提示では,再帰性反射加工を施した制御対象に複数のプロジェクタを用いたライトフィールド投影を行うことで,玉虫や光学ディスクような構造色を提示する手法を研究した.この研究では,まず,プロジェクタから再帰性反射面へ投影された光の反射モデルを考案した.また,目標とするBRDFを提示するために最適な各プロジェクタからの投影画像を算出する方法を提案した.その後,製作したライトフィールド投影装置と再帰性反射加工をした投影対象を用い,実機での提案手法の評価を行った.その結果,提案手法による投影画像の最適化は計測された画像を単純に投影する方法よりも精度の高いBRDF再現が可能であることを確認した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ライトフィールド投影を用いた質感制御2015

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 雑誌名

      質感脳情報学 News Letter

      巻: no.4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 動的な見かけ制御を応用した実世界の質感制御技術に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 雑誌名

      質感脳情報学 News Letter

      巻: no.4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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,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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] プロジェクタカメラ系による印刷媒体での新たな立体提示2013

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: Vol.J96-D, no.8 ページ: 1865-1873

    • NAID

      110009634957

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プロジェクタカメラシステムへの誘い2013

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌

      巻: Vol. 96, no.6 ページ: 435-440

    • NAID

      10031192805

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プロジェクションマッピングの基礎と応用2015

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      マルチアパーチャ・ライトフィールドカメラ応用ワークショップ
    • 発表場所
      東京理科大(東京都,千代田区)
    • 年月日
      2015-07-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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
      山形大学工学部(山形県,米沢市)
    • 年月日
      2015-04-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 再帰性反射面とライトフィールド投影を用いた構造色提示2015

    • 著者名/発表者名
      天野敏之,南研介,島名功
    • 学会等名
      第9回 質感脳情報学 領域班会議
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府,豊中市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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(大阪府,吹田市)
    • 年月日
      2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Successive Wide Viewing Angle Appearance Manipulation with Dual Projector Camera Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano, Isao Shimana, Shun Ushida, Kunioki Kono
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Reality and Telexistence - Eurographics Symposium on Virtual Environments 2014
    • 発表場所
      Bremen(Germany)
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
      波切ホール(大阪府,岸和田市)
    • 年月日
      2014-11-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
      工学院大学(東京都,新宿区)
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
      名古屋大学(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Coordinated Projector Camera Control for the Omni Directional Appearance Manipulation2014

    • 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(東京都,東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Coordinated Projector Camera Control for the Omni Directional Appearance Manipulation2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano, Isao Shimana, Kensuke Minami, Shun Ushida
    • 学会等名
      第8回 質感脳情報学 領域班会議
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都,東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-07-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Projection Center Calibration for a Co-located Projector Camera System2014

    • 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(USA)
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ピクセルマップ更新による動的な投影ずれ補償2014

    • 著者名/発表者名
      笠谷 昇平,天野 敏之,大槻 正樹
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会講演論文集
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] モバイルプロジェクタカメラ系のためのオンライン光学補償2014

    • 著者名/発表者名
      川口 敬宏,天野 敏之,大槻 正樹
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会講演論文集
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ライトフィールド投影を用いた質感制御2014

    • 著者名/発表者名
      天野敏之,垣内誠吾
    • 学会等名
      第7回 質感脳情報学 領域班会議
    • 発表場所
      大阪,ライフサイエンスセンタービル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光投影による物体の質感操作2014

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      質感脳情報学ウェブセミナー
    • 発表場所
      webinarによるビデオ配信
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Projection Based Real-time Material Appearance Manipulation2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      Proc. of CCD 2013 Workshop on CVPR2013
    • 発表場所
      Portland, Oregon
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プロジェクタカメラ系による実世界の見かけ操作2013

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第18回大会論文集
    • 発表場所
      うめきた・グランフロント大阪「ナレッジキャピタル 」
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光投影による物体の実時間質感操作2013

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第18回大会論文集
    • 発表場所
      うめきた・グランフロント大阪「ナレッジキャピタル 」
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プロジェクタカメラ系を用いた現実世界の“見かけ”操作2013

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2013 ~大学見本市&ビジネスマッチング~
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京国際展示場)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Interface 2015年5月号 光沢&透明感!物体の見え方を変化させる照明2015

    • 著者名/発表者名
      天野敏之
    • 出版者
      CQ出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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,天野敏之他,分筆
    • 出版者
      科学技術出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 見かけの制御を応用した 実世界の質感制御

    • URL

      http://sar.sys.wakayama-u.ac.jp/research/sar.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 見かけの制御を応用した実世界の質感制御

    • URL

      http://sar.sys.wakayama-u.ac.jp/research/sar.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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