• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実績報告書

磁気式3次元モーションセンサシステムの試作と未踏問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H04103
研究機関東北大学

研究代表者

北村 喜文  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80294023)

研究分担者 片山 統裕  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (20282030)
高嶋 和毅  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (60533461)
枦 修一郎  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (90324285)
藤田 和之  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70835545)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードバーチャルリアリティ / モーションキャプチャ / 3次元ユーザインタフェース
研究実績の概要

従来は計測できなかった対象の3次元の動きを幅広く計測できる新しい磁気式モーションセンサシステムを実現し,いくつかの分野で未解決であった重要な実問題への応用を図るため,本年度は次の課題に取り組んだ.
ガウス・ニュートン法に用いる従来手法では,毎時刻の計算の初期値に1時刻前の結果を利用していたため,マーカが計測領域外に出たり死角の姿勢になると初期値が得られないという問題があった.これを解決するため,繰り返し計算の初期値をRandom Forestで予測する方法を提案し,計測データから目標位置の真値に近い値を予測することができた.そして,磁気強度の分布から逆問題を解いて実時間でマーカの3次元位置と方向を計算することができた.さらに,光学式ハンドトラッキングセンサのトラッキングエリアを動的に拡張するシステムとして,3軸ジンバルを用いてPID制御により,手の動きに合わせてセンサの向きを変化させることでトラッキングエリアを拡大する手法を提案した.実験の結果,十分な応答速度と精度が得られたことを確認した.マウスの行動計測のために励磁コイルの配置を再検討する等の準備を行った.多関節物体の例としてRubic's Cubeをとりあげ,その内部にマーカを配置し,各ピースの3次元運動計測結果からその状態を推定して和音を生成するための音楽ユーザインタフェースを試作した.流体の動きを直接計測するためのシステム構築では,精度の比較のためにPIV計測を行った.

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

複数の査読付き対外発表を行い,Web News でも紹介された.

今後の研究の推進方策

最終年度に向け,提案する手法の有効性を示す実験データを取得・整理し,これまでの研究成果をまとめてインパクトの高いトップコンファレンスやジャーナルでの発表を目指す.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University Palermo(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University Palermo
  • [国際共同研究] エジンバラ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      エジンバラ大学
  • [学会発表] Designing Interactive Content with Digital and Physical Artifacts2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      6th International Conference on Networking, Systems and Security
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Random-Forest-Based Initializer for Real-time Optimization-based 3D Motion Tracking Problems2019

    • 著者名/発表者名
      Jiawei Huang, Ryo Sugawara, Taku Komura, and Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      ICAT-EGVE 2019 - International Conference on Artificial Reality and Telexistence and Eurographics Symposium on Virtual Environments
    • 国際学会
  • [学会発表] CubeHarmonic: A New Musical Instrument Based on Rubik’s Cube with Embedded Motion Sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Maria Mannone, Eri Kitamura, Jiawei Huang, Ryo Sugawara, Pascal Chiu, and Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2019 Poster
    • 国際学会
  • [学会発表] FreeMo: Extending Hand Tracking Experiences Through Capture Volume and User Freedom2019

    • 著者名/発表者名
      Pascal Chiu, Isamu Endo, Kazuki Takashima, Kazuyuki Fujita, Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      SIGGRAPH Asia 2019 XR
    • 国際学会
  • [学会発表] Pursuit Sensing: Extending Hand Tracking Space in Mobile VR Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Pascal Chiu, Kazuki Takashima, Kazuyuki Fujita, Yoshifumi Kitamura
    • 学会等名
      ACM Symposium on Spatial User Interaction
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi