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2017 年度 実績報告書

超多自由度照明による実物体の質感表現編集技術

計画研究

研究領域多様な質感認識の科学的解明と革新的質感技術の創出
研究課題/領域番号 15H05925
研究機関大阪大学

研究代表者

岩井 大輔  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90504837)

研究分担者 日浦 慎作  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40314405)
研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワードプロジェクションマッピング / デジタルファブリケーション / コンピュテーショナルフォトグラフィ / 質感 / 拡張現実感
研究実績の概要

平成29年度は、昨年度に引き続きマルチマテリアル3Dプリンタ出力へのプロジェクションマッピングにより、実物体上での現実感高い質感表現を実現するための基盤技術の開発に注力した。
代表者(岩井)は、プロジェクションマッピングの画質を向上させるために対象面テクスチャを用いる質感編集技法の開発を進めた。具体的に、プロジェクタの空間解像度の制約から、実物体上でリアリティ高く提示することが難しい「毛」の質感を、対象面形状を毛の形状に近づけることで向上させる手法を考案し評価した。実験により、毛質感が向上することを確認した。
また、多自由度照明を用いた質感表現として、プロジェクションマッピングに光学シースルー型頭部搭載型ディスプレイ(HMD: Head-Mounted Display)を組み合わせる新規質感ディスプレイを提案した。プロジェクションマッピングでは、光沢などの視点位置に応じて変化する見えを複数人に同時に提示することが困難であったが、光学シースルーHMDを用いることでそれを可能とした。この研究は、バーチャルリアリティ分野のトップ会議であるIEEE VR 2018にフルペーパー採択された。
分担者(日浦)は、マルチマテリアル3Dプリンタの質感較正技術を応用し、新奇な質感表現が可能となるファブリケーション技術の研究を推進した。具体的に本年度は、透明層の中に不透明な光ブロック粒子を配置することで、特定の方向からの光のみ透過させる光透過の空間制御手法を確立し、透過方向に応じて見えが切り替わる物体をマルチマテリアル3Dプリンタで出力することに成功した。また、同プリンタを用いた領域内の他班との連携も進んでいる。具体的には、坂本班と共同で、様々な形状テクスチャを出力して年配層が好む手触りの工業製品デザインを支援する枠組みを構築し、国際シンポジウムで発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の交付申請書に記した研究実施計画がほぼ達成できたためである。実施計画において、代表者(岩井)は、「投影対象面のテクスチャ・質感を多自由度照明と組み合わせることで高度な質感編集を可能とする技術の開発を進め、その有効性を明らかにすること」を目的としていた。実績概要に記した通り、どうアプローチにより毛質感の向上を実現した。一方、「国際支援班を活用し、国際共同研究をすすめることで研究活動を多元的に活発化させていく」としていた点について、国際支援班の活用は昨年度不実施であり未達である。分担者(日浦)に関しては、「反射と透過を独立に制御する新たな質感提示技術を発展させるとともにその有効性を評価する」ことを目的としていた。実績概要に記したとおり、特に透過に関して新たな質感提示技術を提案・評価できており、達成したと考える。成果について、実施計画では「種々の学術雑誌および国内外の主要会議で発表する。さらに、複数の招待講演等の機会を活かしたアウトリーチ活動にも積極的に取り組むとともに、企業への技術指導等を通じて研究成果の社会還元を更に進めていく」としていた。本年度は、分野トップ国際会議での発表や主要国際論文誌採択、招待講演の実施などにより、十分にその目的を達成した。

今後の研究の推進方策

当初予定した研究課題について順調に達成しつつあり、研究推進の方策は基本的にこれまでの年度を踏襲する。一方、これまでマルチマテリアル3Dプリンタを専門に扱う博士研究員を雇用してきたが、ノウハウが蓄積されたため、本年度は研究員なしでも遅滞なく各班の要望に応えられる体制を整える。また、国際支援班を活用し、国際共同研究をすすめることで研究活動を多元的に活発化させていく。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 6件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] Adobe Research(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Adobe Research
  • [国際共同研究] IST Austria(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      IST Austria
  • [雑誌論文] HySAR: Hybrid Material Rendering by an Optical See-Through Head-Mounted Display with Spatial Augmented Reality Projection2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hamasaki, Yuta Itoh, Yuichi Hiroi, Daisuke Iwai, Maki Sugimoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: 24 ページ: 1457-1466

    • DOI

      10.1109/TVCG.2018.2793659

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Makeup Lamps: Live Augmentation of Human Faces via Projection2017

    • 著者名/発表者名
      Amit H. Bermano, Markus Billeter, Daisuke Iwai, Anselm Grundhoefer
    • 雑誌名

      Computer Graphics Forum

      巻: 36 ページ: 311-323

    • DOI

      10.1111/cgf.13128

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous Projection and Positioning of Laser Projector Pixels2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kitajima, Daisuke Iwai, Kosuke Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: 23 ページ: 2419-2429

    • DOI

      10.1109/TVCG.2017.2734478

    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamic Path Planning of Flying Projector Considering Collision Avoidance with Observer and Bright Projection2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kawahara, Daisuke Iwai, Kosuke Sato
    • 学会等名
      ACM International Conference on Intelligent User Interfaces
    • 国際学会
  • [学会発表] プロジェクションマッピング研究の最新動向2018

    • 著者名/発表者名
      岩井大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会 パターン認識・メディア理解研究会 (PRMU)
    • 招待講演
  • [学会発表] プロジェクションマッピングを支える画像処理技術2018

    • 著者名/発表者名
      岩井大輔
    • 学会等名
      JPC関西定例講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Texture Suggestion System Considering the Elderly's Preference on 3D Printing2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Inazumi, Jinhwan Kwon, Shinsaku Hiura, Maki Sakamoto
    • 学会等名
      AAAI Spring Symposium Series
    • 国際学会
  • [学会発表] 演算により画像を得るコンピュテーショナルイメージング技術の広がり2018

    • 著者名/発表者名
      日浦慎作
    • 学会等名
      第6回 New Clear Imaging Conference
    • 招待講演
  • [学会発表] Shape Optimization of Fabricated Transparent Layer for Pixel Density Uniformalization in Non-planar Rear Projection2017

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Mine, Daisuke Iwai, Shinsaku Hiura, Kosuke Sato
    • 学会等名
      ACM Symposium on Computational Fabrication
    • 国際学会
  • [学会発表] Place Management of Electrodes for Embedding Capacitive Multi-touch Sensor on 3D Printed Surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazune Hagino, Daisuke Iwai, Kosuke Sato
    • 学会等名
      ACM Symposium on Computational Fabrication
    • 国際学会
  • [学会発表] 3Dプリンタ出力への静電容量方式マルチタッチセンサ埋込みにおける電極配置に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      萩野和音, 岩井大輔, 佐藤宏介
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 投影輝度向上および利用者との衝突回避を目指したプロジェクタドローンの動的配置2017

    • 著者名/発表者名
      河原拓海, 岩井大輔, 佐藤宏介
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 非平面プロジェクションにおける画素密度均一化のための光路透明層の形状最適化2017

    • 著者名/発表者名
      峯隆太郎, 岩井大輔, 日浦慎作, 佐藤宏介
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 投影対象内の導光路を同時3D印刷するアクティブマーカによる動的プロジェクションマッピング2017

    • 著者名/発表者名
      刀根大樹, 岩井大輔, 日浦慎作, 佐藤宏介
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 複数台のパンプロジェクタを用いたハンドヘルド型投影システム2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴俊, 岩井大輔, 佐藤宏介
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] プロジェクションマッピング研究の最前線 (State-of-the-Art on Projection Mapping Research)2017

    • 著者名/発表者名
      岩井大輔
    • 学会等名
      IEEE Sapporo Section/電子情報通信学会北海道支部共同主催講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面質感を変えるプロジェクションマッピング2017

    • 著者名/発表者名
      岩井大輔
    • 学会等名
      日本表面科学会関西支部主催 第19回市民講座
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational Projection Display for AR/VR2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iwai
    • 学会等名
      International Meeting on Information Display
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] プロジェクションマッピングの3D表現2017

    • 著者名/発表者名
      岩井大輔
    • 学会等名
      日本光学会 情報フォトニクス研究グループ 3D Displays and Devices WG研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] プロジェクションマッピング研究の基礎と最新動向2017

    • 著者名/発表者名
      岩井大輔
    • 学会等名
      可視光半導体レーザー応用コンソーシアム 新規アプリ専門委員会
    • 招待講演
  • [学会発表] プロジェクションマッピング研究の基盤技術と応用展開2017

    • 著者名/発表者名
      岩井大輔
    • 学会等名
      日本色彩学会 視覚情報基礎研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational Photography : camera as an optical image processor2017

    • 著者名/発表者名
      Shinsaku Hiura
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2017
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-10-18  

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