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2017 年度 実績報告書

複数の2次元情報を記録・表示する次世代ボリュームディスプレイ

研究課題

研究課題/領域番号 16J30007
研究機関千葉大学

研究代表者

平山 竜士  千葉大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
キーワード指向性画像表示 / ボリュームディスプレイ / 発光ダイオード / FPGA / 3Dクリスタル
研究実績の概要

本研究課題では,複数の観察者に対して,それぞれ独立した情報を同時に提供可能な次世代情報伝達システムの開発を行っている.このシステムは,大きく分けて二つの技術に基づいている.一つ目は,複数の2次元画像を一つの3次元構造体に組み込むための独自設計アルゴリズムである.このアルゴリズムで設計された3次元構造体は,見る方向に応じて異なる画像を映し出す.二つ目は,その3次元構造体を表示するためのボリュームディスプレイ技術である.映像化を実現するために必要な技術となっている.
本年度にまず取り組んだのが,設計アルゴリズムのフルカラー化・動画化の可能性を視覚的に示すために行ったコンピュータグラフィクスシミュレーションである.先行研究で開発したアルゴリズムを赤・緑・青の三原色に適用することでフルカラーの3次元構造体を設計し,それを時間的に切り替えていくことで動画化も可能であることを示した.この成果は世界最大級のコンピュータグラフィクスに関する国際会議・展覧会一つであるSIGGRAPH 2017で発表した.昨年度に提案した屈折補正に関するアルゴリズムとともに詳細な評価を行い,原著論文として投稿中である.
また本年度は,発光ダイオードを用いた電子制御型ボリュームディスプレイに関する研究にも取り組んだ.ボリュームディスプレイの画素である発光ダイオードから発せられる光の輝度をコントロールするために,プログラム可能な大規模集積回路(FPGA)を用いた制御回路を作製した.さらに,上述したアルゴリズムの考え方を適用することで,2方向に異なるフルカラー動画像を表示するシステムを開発した.この成果は,SPIE(国際光学会)の論文誌であるOptics Engineeringで公開されている.

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Computational ghost imaging using deep learning2018

    • 著者名/発表者名
      Shimobaba Tomoyoshi、Endo Yutaka、Nishitsuji Takashi、Takahashi Takayuki、Nagahama Yuki、Hasegawa Satoki、Sano Marie、Hirayama Ryuji、Kakue Takashi、Shiraki Atsushi、Ito Tomoyoshi
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 413 ページ: 147~151

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2017.12.041

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast, large-scale hologram calculation in wavelet domain2018

    • 著者名/発表者名
      Shimobaba Tomoyoshi、Matsushima Kyoji、Takahashi Takayuki、Nagahama Yuki、Hasegawa Satoki、Sano Marie、Hirayama Ryuji、Kakue Takashi、Ito Tomoyoshi
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 412 ページ: 80~84

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2017.11.066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient method for fabricating a directional volumetric display using strings displaying multiple images2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shiraki、Masataka Ikeda、Hirotaka Nakayama、Ryuji Hirayama、Takashi Kakue、Tomoyoshi Shimobaba、Tomoyoshi Ito
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 57 ページ: A33~A38

    • DOI

      10.1364/AO.57.000A33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convolutional neural network-based data page classification for holographic memory2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyoshi Shimobaba、Naoki Kuwata、Mizuha Honma、Takayuki Takahashi、Yuki Nagahama、Marie Sano、Satoki Hasegawa、Ryuji Hirayama、Takashi Kakue、Atsushi Shiraki、Naoki Takada、Tomoyoshi Ito
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 56 ページ: 7327~7330

    • DOI

      10.1364/AO.56.007327

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Operating scheme of a light-emitting diode array for a volumetric display exhibiting multiple full-color dynamic images2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Hirayama、Atsushi Shiraki、Hirotaka Nakayama、Takashi Kakue、Tomoyoshi Shimobaba、Tomoyoshi Ito
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 56 ページ: 073108~073108

    • DOI

      10.1117/1.OE.56.7.073108

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inkjet printing-based volumetric display projecting multiple full-colour 2D patterns2017

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Ryuji、Suzuki Tomotaka、Shimobaba Tomoyoshi、Shiraki Atsushi、Naruse Makoto、Nakayama Hirotaka、Kakue Takashi、Ito Tomoyoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 46511~46511

    • DOI

      10.1038/srep46511

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Simulation of the projection mapping to a directional volumetric display2017

    • 著者名/発表者名
      Masataka Ikeda, Atsushi Shiraki, Hirotaka Nakayama, Ryuji Hirayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
    • 学会等名
      IDW 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の映像を表示できる指向性ボリュームディスプレイにおける人物追跡機能の実装2017

    • 著者名/発表者名
      狩野綾, 白木厚司, 池田正隆, 中山弘敬, 平山竜士, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] クリスタルプレートとレーザー加工機を用いた指向性ボリュームディスプレイに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      瀬尾聡, 川島史也, 平山竜士, 白木厚司, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      第18回情報フォトニクス研究グループ研究会
  • [学会発表] Controllable color particles in a 3D crystal projecting multiple dynamic full-color images2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Hirayama, Hirotaka Nakayama, Atsushi Shiraki, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数のカラー2次元画像を表示する多層フィルム構造ディスプレイ2017

    • 著者名/発表者名
      平山竜士, 鈴木智孝, 下馬場朋禄, 白木厚司, 成瀬誠, 中山弘敬, 角江崇, 伊藤智義
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2017
  • [学会発表] 指向性ボリュームディスプレイへのプロジェクションマッピングのシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      池田正隆, 白木厚司, 中山弘敬, 平山竜士, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2017
  • [学会発表] レーザー加工機を用いたカラーボリュームディスプレイ作製手法の研究2017

    • 著者名/発表者名
      瀬尾聡, 平山竜士, 白木厚司, 角江崇, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2017
  • [学会発表] Inkjet-printed 3D structure projecting multiple full-Color images2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Hirayama, Tomotaka Suzuki, Tomoyoshi Shimobaba, Atsushi Shiraki, Makoto Naruse, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Ito
    • 学会等名
      OPIC IP 2017
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      https://ryujihirayama.github.io/web/index_jp.html

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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