日常的な通具による3次元拡張現実感インタフェース

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13650465
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: 加藤 博一 広島市立大学, 情報科学部, 助教授 (70221182)
• キーワード: 拡張現実感 / ヒューマンインターフェース / 実世界指向インターフェイス / タンジブルインターフェイス / 位置合わせ

研究概要

1.正方形マーカーを用いたインタフェース方式の改良
小型カメラを2台内蔵したHMDを用い,ステレオカメラ方式での拡張現実感システムを構築した.これにより精度・安定性を向上させた.また,カメラのレンズ歪みモデルにも改良を加え,カメラキャリブレーション手法のユーザビリティの改善を図った.
2.評価実験の実施
上述のシステムを用いて,3次元拡張現実感インタフェースの評価実験を行った.特に複数人での共同作業場面における有効性の確認や問題点の発見に注目した.ステレオ表示の有効性が確認され,また,現実世界と仮想物体の逆隠蔽問題による指差し行為の妨害効果なども確認できた.
3.平面対象物の位置姿勢計測アルゴリズムの開発
テンプレートマッチングに基づき平面対象物の位置姿勢をリアルタイムに検出する手法を開発した.対象画像からトラッキングに有効と思われる複数の特徴点を自動的に検出し,それを用いて特徴点を自動登録する.トラッキング中は,利用可能な特徴点の中から位置姿勢計算に有利な4点を動的に選択しテンプレートマッチングによりトラッキングを行う.
4.屋内環境でのリアルタイム位置合わせ手法を開発
屋内環境を平面近似によりモデル化し,そのモデルに基づく屋内環境でのリアルタイム位置合わせ手法を開発した.3の手法を応用し,多少の凸凹のある物体に対しての位置合わせを実現した.
5.仮想物体表示における実世界シーンへのシャドウイングアルゴリズムの開発
仮想物体を実世界映像上に重畳表示する際に,仮想物体の影を実世界シーンに投影するリアルタイム表示アルゴリズムを開発した.
6.本・定規・カップ・サイコロによるインタラクション方式の考案と実装
本,定規といった日常的道具を用いたインタラクション手法を考案した.それぞれの道具の有するアフォーダンスを有効に利用することで,ユーザが直感的に理解しやすいインタラクション方式を実現した.

研究成果

• [文献書誌] Mark Billinghurst: "The MagicBook : a transitional AR interface"Computers & Graphics. 25. 745-753 (2001)
• [文献書誌] Ivan Poupyrev: "A Mixed Reality Authoring Interface"Human-Computer Interaction INTERACT'01. 334-341 (2001)
• [文献書誌] Hirokazu Kato: "The Effect of Spatial Cues in Augmented Reality Video Conferencing"Proc of HCII2001. 2. 478-481 (2001)
• [文献書誌] 今本健児: "拡張現実感環境における仮想物体操作時のコミュニケーションに関する検討"信学技報HIP. 101, 594. 31-36 (2001)
• [文献書誌] 汐崎徳男: "テンプレートマッチングによる拡張現実感のための位置合わせ手法"信学技報PRMU. 101, 652. 63-70 (2001)
• [文献書誌] 加藤博一: "拡張現実感システム構築ツールARToolKitの開発"信学技報PRMU. 101, 652. 79-86 (2001)
• [文献書誌] Simon J.D.Prince: "3D Live Humans in Mixed Reality Entertainment"Int Workshop on Entertainment Computing (IWEC2002) Workshop. 503-510 (2002)
• [文献書誌] 加藤博一: "拡張現実感技術を用いたタンジブルインタフェース"芸術科学会論文誌. Vol.1, No.2. 97-104 (2002)
• [文献書誌] 加藤博一: "テクスチャー画像からオンライン生成されたテンプレートのマッチングに基づく拡張現実感のための位置合わせ手法"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. Vol.7, No.2. 119-128 (2002)
• [文献書誌] Mark Billinghurst: "Collaborative augmented reality"Communications of the ACM. Vol.45, No.7. 64-70 (2002)
• [文献書誌] Simon Prince: "Real-time 3D interaction for Augmented and Virtual Reality"ACM SIGGRAPH2002 Conf. Abstracts and Applications. 238 (2002)
• [文献書誌] 菅野夏木: "拡張現実感による仮想物体表示における影の効果"ヒューマンインタフェースシンポジウム2002論文集. 405-406 (2002)
• [文献書誌] S.Prince: "3D Live : Real Time Captured Content for Mixed Reality"Proc. of IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality. 7-13 (2002)
• [文献書誌] K.Kiyokawa: "Communication Behaviors of Co-located Users in Collaborative AR Interfaces"Proc. of IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality. 139-148 (2002)
• [文献書誌] A.D.Cheok: "Game-City : A Ubiquitous Large Area Multi-Interface Mixed Reality Game Space for Wearable Computers"Proc. of the 6th International Symposium on Wearable Computers (ISWC02). 156-157 (2002)
• [文献書誌] Mark Billinghurst: "Real World Teleconferencing"IEEE Computer Graphics and Applications. Vol.22, No.6. 11-12 (2002)
• [文献書誌] Simon Prince: "3-D live : real time interaction for mixed reality"Proc. of the 2002 ACM Conference on Computer Supported Cooperative Work. 364-371 (2002)
• [文献書誌] Hirokazu Kato: "Collaborative City-Planning System based on Augmented Reality"Human Computer Interaction International 2003 (HCll2003). (発表予定). (2003)