ヴァーチャルリアリティの仮想空間ハンドによる電動義手制御システムの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15300194
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 酒井 直隆 宇都宮大学, 工学部, 教授 (90235119)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八高 隆雄 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40111637) ; 嶋脇 聡 宇都宮大学, 工学部, 助手 (10344904) ; 庵原 昭夫 宇都宮大学, 工学部, 教授 (20091655)
• Keywords: ヴァーチャルリアリティ / 電動義手 / 動作解析 / 仮想空間 / 三次元画像 / 手指

Research Abstract

遠隔操作やヴァーチャルリアリティを実現するためには、様々な機器やソフトウエアの開発が必要である。そのため、総合的な開発の第一歩として、比較的データサイズが小さいASCIIデータに着目し、クライアント側の機能である運動画像データ再生機能を実装した、運動画像ファイル再生ソフトウエアを開発した。本ソフトウエアでは、Oxford Metrics社製3次元動作解析システムVICON612(以降VICON)を用い、動作データを作成した。VICONでヒトの動作を保存するにはマーカと呼ばれる反射シールが張られた球体を取付け、VICONへ接続した高速度赤外線カメラでそれらを認識する必要がある。
動作検証に用いたモデルはヒトの全身画像で再生時間は30秒間とした。次の3項目について動作検証した:(1)マーカ数による影響、(2)フレームレートの影響、(3)負荷状態の影響。動作検証を行うにあたって、ハードウエアによる個体差をなくすため、すべての動作検証はソフトウエアを作成したパソコン上で行った。
120fps以外のフレームレートにおいては、全くコマ落ちすることなく時間同期再生が可能であった。また、CPUに対しての負荷が殆ど無いことから、低機能なコンピュータにおいても本ソフトウエアの動作は可能であると思われる
上記ソフトウエアの発展として、VRの仮想空間ハンドシステムの開発を行った。これは、ステレオシャッタグラスCrystal EYES3、3pin syncコネクタ付OpenGL対応ビデオボードを利用して立体視可能なソフトウエアである。。また、本ソフトウエアでは、使用目的から用いたモデルは手指のみとした。
VICONのデータの利点である高性能な分解能を生かすため、指尖部のモデル作成に重点をおき、より正確かつリアルに表示できるものとした。