2020 Fiscal Year Annual Research Report
Fusion of reality and unreality brought by deep shitsukan
| Project Area | Analysis and synthesis of deep SHITSUKAN information in the real world |
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| Project/Area Number |
20H05959
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡辺 義浩 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80456160)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Keywords | 拡張現実 / コンピュータビジョン / コンピュータグラフィクス / プロジェクタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、観測・環境に整合するモノの質感再現の基盤技術に関する研究に取り組んだ。特に、観測者の視点の動きに整合して変化する質感再現を実現した。具体的には、非接触かつ高速で取得した視点情報をもとに、同視点に応じた投影像を高速生成し、低遅延で投影するシステムを構築した。これによって、鏡面・透明物体の外観が視点の動きに整合して変化する様子を、プロジェクションマッピングによって遅れなく再現できることを示した。
次に、複数台の高速プロジェクタを用いたダイナミックプロジェクションマッピングの基盤技術の開発に取り組んだ。これまでは、運動する物体表面の一部分にしかマッピングを適用できず、対象表面の全方位へのマッピングはできなかった。また、プロジェクタと対象の間に遮蔽物があった場合、投影映像が対象表面に届かず、影が生じる問題があった。これらの問題は、プロジェクタの台数を増やし、様々な方向から対象へ投影することで解決できるが、複数台のプロジェクタを高速に協調制御する手法や、複数台の高速プロジェクタを低遅延で制御するシステム構成が明らかでなかった。本年度は、複数台の投影画像をそれぞれ独立に，さらには画素並列に計算できる手法とともに、ネットワーク接続によるシステム構成案を検討した。
さらに、周期運動する実素材を用いたリアリスティックな3次元ディスプレイを実現した。本ディスプレイは、広い視野角で輻輳調節矛盾のない裸眼立体視とともに、高いリアリティの質感再現が可能である点で優れている。また、より高品質な質感再現のために、実素材ごとに異なる解像度で呈示できる機能を備えている。さらに、観測者の視点に応じて、投影パターンを適応的かつ高速に生成することで、隠面消去も実現した。以上のシステムを用いて、毛糸を用いたパンダの立体像などを呈示できることを確かめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では、観測者の視点の動きに整合する質感再現に関する研究のみに着手する予定であった。これに加えて、本年度は複数台の高速プロジェクタを用いたダイナミックプロジェクションマッピングや、実素材を用いた3次元ディスプレイの研究にも着手することができた。以上より、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、観測・環境に整合するモノの質感再現を中心に研究を進めた。今後は、同技術のさらなる進展に着手するとともに、第2・第3の基盤技術である超越質感の提示による視覚拡張や場の質感操作の検討も開始する。
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