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2014 年度 実績報告書

コンピュータホログラフィの技術基盤形成

研究課題

研究課題/領域番号 24500133
研究機関関西大学

研究代表者

松島 恭治  関西大学, システム理工学部, 教授 (70229475)

研究分担者 中原 住雄  関西大学, システム理工学部, 准教授 (90067760)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード3次元画像 / ホログラフィ / 計算機合成ホログラム / ディスプレイ
研究実績の概要

コンピュータホログラフィによって作成される計算機合成ホログラム(Computer-Generated Hologram; CGH)は,奥行き知覚に矛盾が生じないことから究極の3D映像技術と呼ばれる.しかしながら,高品質な3D映像を再生するためには巨大なディスプレイ解像度が必要であるため,実際には展示可能なほどの映像が得られていなかった.本研究は,この様な背景の下で,従来研究代表者らが研究を進めていたポリゴン法などの計算技術をベースとし,コンピュータホログラフィによる3D映像技術の基盤を形成することを目的として実施した.
本研究課題では,この目的の達成のため主として,(I)CGHのカラー化技術,(II)編集・表現技術の高度化,(III)CGH作品制作環境の構築の三つの項目に分けて研究を実施した.その結果として250億画素の超高解像度CGHを作成し,ボストンのマサチューセッツ工科大学博物館において約3年に渡ってそれを展示できたことは特筆するべき成果であった.
具体的には,(II)では,多視点画像からの高解像度CGHの作成や,合成開口デジタルホログラフィ技術によって取得した実物体光波を拡大・縮小して3Dシーンを形成する技術やそのオクルージョンを処理する技術を開発した.また,どのような複雑な形状のCGモデルからでもポリゴン単位でオクルージョン処理を行ってCGHを計算する「スイッチバック法」を開発した.また(III)では,専門知識がないデザイナーでもCGH作品のデザインと計算ができるソフトウェアツールを開発した.一方,(I)では積層型CGHの作成が難しく,ダイクロイックミラーを用いたフルカラー化に留まった.
最終年度は,スイッチバック法のモデル分割数の最適化やフルカラーCGHの設計波長の最適化等,主としてそれまで提案した技術をリファインさせる研究を実施し成果を得た.

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Optimization of the switch-back technique used for fast occlusion-processing in computer holography2015

    • 著者名/発表者名
      S. Masuda, K. Matsushima, S. Nakahara
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9386 ページ: 93860L

    • DOI

      10.1117/12.2075998

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimization of design wavelength for unobtrusive chromatic aberration in highdefinition color computer holography2015

    • 著者名/発表者名
      T. Miyaoka, K. Matsushima, S. Nakahara
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9386 ページ: 93860N

    • DOI

      10.1117/12.2076876

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Silhouette method for hidden surface removal in computer holography and its acceleration using the switch-back technique2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima, M. Nakamura, S. Nakahara
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 22 ページ: 24450-24465

    • DOI

      10.1364/OE.22.024450

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] レーザリソグラフィによるサブミクロンピクセルCGHの作製2014

    • 著者名/発表者名
      中原住雄, 増田幸勇, 松島恭治
    • 雑誌名

      HODIC Circular

      巻: 34(4) ページ: 26-30

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] コンピュータホログラフィ研究と作品制作のためのソフトウェア環境2014

    • 著者名/発表者名
      松島恭治
    • 雑誌名

      HODIC Circular

      巻: 34(4) ページ: 31-38

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] コンピュータホログラフィにおけるスイッチバック法を用いた隠面消去の高速化手法2014

    • 著者名/発表者名
      増田幸勇, 松島恭治, 中原住雄
    • 雑誌名

      HODIC Circular

      巻: 34(3) ページ: 6-9

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Optimization of the switch-back technique used for fast occlusion-processing in computer holography2015

    • 著者名/発表者名
      S. Masuda, K. Matsushima, S. Nakahara
    • 学会等名
      Practical Holography XXIX: Materials and Applications
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2015-02-11 – 2015-02-11
  • [学会発表] Optimization of design wavelength for unobtrusive chromatic aberration in highdefinition color computer holography2015

    • 著者名/発表者名
      T. Miyaoka, K. Matsushima, S. Nakahara
    • 学会等名
      Practical Holography XXIX: Materials and Applications
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2015-02-11 – 2015-02-11
  • [学会発表] コンピュータホログラフィの研究を支援する関大デジタルホロスタジオ2015

    • 著者名/発表者名
      松島恭治, 中原住雄
    • 学会等名
      第19回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学,大阪府
    • 年月日
      2015-01-23 – 2015-01-23
  • [学会発表] レーザリソグラフィによるサブミクロンピクセルCGHの作製2014

    • 著者名/発表者名
      中原住雄, 増田幸勇, 松島恭治
    • 学会等名
      平成26年第4回ホログラフィック・ディスプレイ研究会
    • 発表場所
      関西大学,大阪府
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] コンピュータホログラフィ研究と作品制作のためのソフトウェア環境2014

    • 著者名/発表者名
      松島恭治
    • 学会等名
      平成26年第4回ホログラフィック・ディスプレイ研究会
    • 発表場所
      関西大学,大阪府
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Research facilities for computer holography at Kansai University and several recent topics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima, S. Nakahara, S. Masuda, T. Miyaoka
    • 学会等名
      International Workshop on Holography and Related Technologies 2014 (IWH2014)
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-16
  • [学会発表] コンピュータホログラフィにおけるスイッチバック法を用いた隠面消去の高速化手法2014

    • 著者名/発表者名
      増田幸勇, 松島恭治, 中原住雄
    • 学会等名
      平成26年第3回ホログラフィック・ディスプレイ研究会
    • 発表場所
      日本大学,千葉県
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-05
  • [学会発表] Computer holography and a great future of spatial 3D imaging2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima, S. Nakahara
    • 学会等名
      The 14th International Meeting on Information Display (IMID2014)
    • 発表場所
      Daegu (Korea)
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Performance of the switch-back technique for fast hidden-surface removal in computer Holography2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima, S. Masuda, S. Nakahara
    • 学会等名
      OSA Topical Meeting on Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2014
    • 発表場所
      Seattle (USA)
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-15
  • [学会発表] スイッチバック法を用いたポリゴン単位隠面消去処理の性能とその改良2014

    • 著者名/発表者名
      増田幸勇, 松島恭治, 中原住雄
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2014
    • 発表場所
      東京大学,東京都
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-11
  • [学会発表] Kinect Fusionを用いた高解像度フルカラーCGHの作成と再生2014

    • 著者名/発表者名
      宮岡貴史, 松島恭治, 中原住雄
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2014
    • 発表場所
      東京大学,東京都
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-11
  • [学会発表] Switch-back method: A fast technique for hidden-surface removal in computer holography2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima, S. Nakahara
    • 学会等名
      Workshop on Information Optics 2014 (WIO2014)
    • 発表場所
      Neuchatel (Switzerland)
    • 年月日
      2014-07-10 – 2014-07-10
    • 招待講演
  • [備考] 関西大学 電気電子情報工学科 光情報システム研究室 主要な研究成果の発表

    • URL

      http://www.laser.ee.kansai-u.ac.jp/Publish.html

  • [備考] コンピュータホログラフィと波動光学計算支援ツールキットの公式サイト:WaveField Tools

    • URL

      http://www.laser.ee.kansai-u.ac.jp/WaveFieldTools/

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公開日: 2016-06-01  

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