2005 年度実績報告書

高解像全方位ビデオ映像と歩行動作に基づく没入型仮想化現実環境の構築

研究課題

研究課題/領域番号	16650020
研究機関	奈良先端科学技術大学院大学
研究代表者	横矢直和奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10252834)
研究分担者	佐藤智和奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (50362835)
キーワード	バーチャルリアリティ / 没入型環境 / 仮想化現実 / 全方位ビデオ映像 / 歩行動作インタフェース / 自由視点画像生成 / テレプレゼンス
研究概要	1.高解像全方位ビデオ映像による現実環境仮想化技術の確立前年度に開発した全方位動画像からの任意視線画像生成法を改良するとともに、撮影経路周辺での任意視点画像生成法を開発した。また、ユーザの歩行動作に応じた仮想化現実環境の生成・提示を実現するために、GPS測位情報を用いて全方位ビデオ映像の各フレーム取得時のカメラの位置・姿勢を計測するカメラ外部パラメータ推定法を開発し、実際に全方位ビデオ映像の全フレームについて撮影時のカメラ外部パラメータを計測した。 2.仮想化現実環境内を容易に移動可能な歩行動作インタフェースの開発前年度に検討した歩行動作に連動した提示画像と無限歩行装置の床面移動の制御方式の評価・改良を行い、分岐を有する複数の撮影経路からなる仮想化現実環境内をユーザがシームレスに移動可能な歩行動作インタフェースを開発した。具体的には、ユーザの視点移動が基本的に撮影経路上に限定されることによる違和感の低減を図るために、項目1で取得したカメラ外部パラメータ情報を利用して、移動可能な方向、経路の形状、複数経路の接続関係を提示映像に重畳表示することによってユーザを視点移動可能な方向に誘導するインタフェースを採用した。 3.プロトタイプシステムの試作および評価高解像没入型スクリーンと歩行感覚提示装置を用いて没入型仮想化現実環境のプロトタイプを開発し、実写コンテンツを実装した。プロトタイプシステムを用いた評価実験では、利用時の違和感の主要な要因である(1)移動可能方向の把握の困難さと(2)ユーザの歩行移動量と仮想視点移動量の不一致に着目し、利用実験を通して、客観的・主観的評価を行った。(1)に関しては、項目2で開発したインタフェースについて、経路の方向だけでなく、経路の形状と接続関係を同時に重畳表示することが違和感の低減に有効であることを確認した。また、(2)に関しては、ユーザの歩行ベクトルと仮想視点の移動ベクトルの差を最小化する映像提示法が有効であることを確認した。