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2016 年度 実施状況報告書

緑視率や温熱環境などの現況環境認識を含む拡張現実感システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K00707
研究機関大阪大学

研究代表者

福田 知弘  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80379114)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードデザイン設計支援 / 拡張現実感 / 景観 / 緑視率 / シミュレーション / アルゴリズム / Structure from Motion
研究実績の概要

本研究の目的は、現状の環境認識を数値化した上で建築や都市を対象とした設計検討が可能な、拡張現実感システム(AR: Augmented Reality)を構築するものである。平成28年度に取り組んだ主な内容は、下記の通りである。
・位置合わせ手法の検討:SfM(Structure from Motion)やSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)を用いたマーカレスARシステムを検討した。SfMを用いた方法は以前より開発していたが、より幅広いユーザが設計過程での試行錯誤やリアリティのあるAR表現を実現できるよう、以下の2項目を実施した。1)AR開発のプラットフォームを従来のVisual C++から、ゲームエンジン(Unity)上で開発できるようにシステム構築を実施した。2)SfMで写真から点群を生成するソフトウェアを従来はopenMVG上で行っていたが、Photoscan上で行えるようにした。そのため、Photoscanから出力されるカメラパラメータのデータ構造解析を行った。また、SLAMを用いた方法は、Arbitrary Trackingという簡易法により行った。SfMを用いた方法は事前準備のウェイトが高いが、SLAMを用いた方法は事前準備のウェイトが低くなり、汎用性がより高まることを確認した。
・緑視率のリアルタイム計測アルゴリズム、実写映像と3Dモデルとの光学的整合性アルゴリズムを検討し、別途開発したARやDR(Diminished Reality)に組み込んだ。
・日本建築学会 第39回情報・システム・利用・シンポジウムで2編の論文発表を行った(報告部門)。また、CAADRIA2017、eCAADe2017国際会議へ投稿した論文が受理された。2017年度に発表を行う予定である。

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

緑視率の現状認識を含むARシステムの構築を行い、研究成果を発表した。

今後の研究の推進方策

緑視率認識システム精度向上のため、画像中に存在する緑の領域の抽出法を再検討する必要がある。また、光学的整合性システムの精度向上、特に現状に対応した空のテクスチャデータ抽出のために、機械学習による手法を検討する必要がある。

次年度使用額が生じた理由

購入予定であった機材は様々な特徴を有するものが順次リリースされている状況であり、検討した結果、次年度の選定・調達が妥当であると判断した。また、予定していた国際会議が平成28年3月に前倒しで開催されたため旅費の使用減となった。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額増分について、研究テーマに関する機材調達ならびに研究成果発表用旅費に充てる計画である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] PhotoAR+DR2016: Automatic Estimation of Green View Index using Image Processing and Augmented and Diminished Reality for Architectural and Urban Design2017

    • 著者名/発表者名
      FUKUDA, Tomohiro, INOUE, Kazuya, YABUKI, Nobuyoshi
    • 学会等名
      eCAADe2017 (The 35th Education and research in Computer Aided Architectural Design in Europe)
    • 発表場所
      Sapienza University of Rome, Italy
    • 年月日
      2017-09-20 – 2017-09-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Integrity of Diminished Reality Using Deep Learning and Sensors2017

    • 著者名/発表者名
      FUKUDA, Tomohiro, KUWAMURO, Yasuyuki, YABUKI, Nobuyoshi
    • 学会等名
      eCAADe2017 (The 35th Education and research in Computer Aided Architectural Design in Europe)
    • 発表場所
      Sapienza University of Rome, Italy
    • 年月日
      2017-09-20 – 2017-09-22
    • 国際学会
  • [学会発表] OUTDOOR MAKER-LESS AUGMENTED REALITY SYSTEM FOR VISUALIZING A BUILDING MODEL AND ITS INFORMATION USING SIMULTANEOUS LOCALIZATION AND MAPPING2017

    • 著者名/発表者名
      MIYAKE, Munetoshi, FUKUDA, Tomohiro, YABUKI, Nobuyoshi, and MOTAMEDI, Ali
    • 学会等名
      CAADRIA2017 (The 22nd International Conference on Computer-Aided Architectural Design Research in Asia)
    • 発表場所
      XI'AN JIAOTONG-LIVERPOOL UNIVERSITY, SUZHOU, CHINA
    • 年月日
      2017-04-05 – 2017-04-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 環境設計支援手法としての緑視率測定と拡張現実機能を有するDiminished Realityシステム2016

    • 著者名/発表者名
      井上和哉,福田知弘,矢吹信喜,Ali Motamedi
    • 学会等名
      日本建築学会・情報システム技術委員会 第39回情報・システム・利用技術シンポジウム
    • 発表場所
      建築会館(東京)
    • 年月日
      2016-12-08 – 2016-12-09
  • [学会発表] 建築デザイン検討のためのSLAMを用いた屋外型ARシステムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      三宅宗俊,福田知弘,矢吹信喜,Ali Motamedi
    • 学会等名
      日本建築学会・情報システム技術委員会 第39回情報・システム・利用技術シンポジウム
    • 発表場所
      建築会館(東京)
    • 年月日
      2016-12-08 – 2016-12-09

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公開日: 2018-01-16  

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