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本研究では，任意の方向から観察可能でかつ触れることが可能な，空間に浮かび上がる立体ディスプレイに関する基礎研究を行った．基本原理は次のとおりである．(1) 微小粒子を 3 次元的に空間的に浮遊させ，(2) 浮遊する微小粒子の位置を高速に実時間追跡し，(3) 次の時刻の微小粒子位置を予測し，(3) 予測された位置に対応するピクセル値を表示する．
平成２４年度は，まず微小粒子追跡のためのモーションキャプチャシステムを構築した．６台の高速度カメラ(250fps)により３次元空間に浮遊する物体の３次元座標を実時間で計測できた．６台のカメラを用いたためオクルージョンに頑強な追跡が可能となった．次に，得られた３次元座標に対し，プロジェクタを用いて映像投影を行った．同時に微小粒子の吹上機構についても基本設計を行った．微小粒子を入れた容器の下方に大型スピーカーを設置し，低周波の音を出すことで粒子の吹上を行った．
平成２５年度以降は，移動する微小物体への正確な映像投影アルゴリズムの開発を行った．物体への映像投影は物体の速度が小さい時にはあまり問題がないが，高速に移動する場合には映像の投影に遅延が生じ，正確な投影ができない．これに対し，本研究では物体の力学的運動モデルとカルマンフィルタによる予測モデルを導入することで解決をはかった．予測モデルなしの場合，映像の投影精度が40%以下であったが，予測モデルを導入することにより70%以上の投影精度を得ることができた．
本研究は国内学会，国際学会でも発表され，特に国際会議Augmented Human International Conference (AH'15)では，Best short paper awardを受賞した．
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