2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K00272
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大城 理 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90252832)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 嘉宏 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (30402837)
吉元 俊輔 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00646755)
浦西 友樹 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00533738)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 複合現実感 / 電子式鏡像法 / 複空間 / ヒューマンインタフェイス / インタラクション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成 29 年度では，視点，視線方向に依存して，ディスプレイ上に描画する映像のピントが制御可能である電子式鏡像生成に関する研究を行った．また，平成 28 年度に構築したカメラによる実物体情報計測技術と用いて計測した実物体と，計算機が描画する仮想物体が共存するシステムの構築を試みた．その際，以下に記す 1, 2, 3 のレンダリング技法の確立を中心に，研究を遂行した．
1. 実物体と仮想物体の前後関係を考慮した描画を行った．実物体も仮想空間に取り込んで CG 化して，グラフィックライブラリの Z バッファを駆使することで，実物体と仮想物体の何れが手前に存在しても，奥に存在する物体を隠蔽するようなレンダリング技術を構築した．
2. 実物体，あるいは，仮想物体の透明度を考慮した描画を行った．上述したように実物体も仮想空間に組み込み，実物体，ならびに，仮想物体の両者に透明度を与えた．そうすることで，手前の物体が奥の物体を隠蔽するだけでなく，手前の物体を透過して奥の物体を描画するレンダリング技法を開発した．その際，光学的現象，散乱，屈折を考慮したレンダリングするようにした．
3. 実物体，あるいは，仮想物体のボケ度を考慮した描画を行った．ユーザの視線上に存在する実物体，あるいは，仮想物体に焦点を合わせ，それ以外の物体には三次元的な空間フィルタリング処理を施すことで，任意のボケが生じるようなレンダリング技術を構築した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該研究では，実物体情報計測，立体映像生成，電子式鏡像生成，実時間システム構築等を実践することで，実物体と仮想物体とを融合することが可能な複空間を構築し，鏡を見る感覚で，実物体で仮想空間が拡張される世界を体感することができるようにすることを目論む計画を立案した．平成 29 年度では，電子式鏡像生成に関する技法を構築しつつあるので，進捗はおおむね順調に進展していると思われる．
さらなる研究展開において，想定外の困難に遭遇する可能性があるが，研究代表者・分担者だけでなく，大学院生等とも連携して，課題を打破する予定である．また，研究代表者・分担者と繋がりの深い国内外の著名な研究者に助言を求めることで，課題を克服することも試みる予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策は下記の通りである.
まず，比較的素早く動く物体にも対応可能になるような実時間システム構築を行う予定である．当該システムにおける実行時間の律速となるのは，実物体，および，仮想物体の精細描画，実物体 / 仮想物体内での散乱 / 屈折現象の計算，多眼デジタルカメラからのデータ処理等の過程であると考えられる．これらの過程を高速に実行するために，専用のハードウェア，ソフトウェアを準備する．具体的には，GPU に依存した描画プログラムを作成したり，GPU を用いた演算等を試みたり，高速演算に適したコンパイラを用いてプログラムの生成を行う．次に，当該研究はヒューマンインタフェイスの一面を有するため，システム構築後には被験者実験をも行い，その定性的な評価を元に，システム改善へのフィードバックを施す．
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| Causes of Carryover |
(理由)
平成 30 年度では，実物体の素早い動きにも対応可能となるようにする実時間システムの構築を行う予定である.専用のハードウェア，ソフトウェアを準備して，GPUに依存した描画プログラムを作成したり，GPUを用いた演算等を試みたり，高速演算に適したコンパイラを用いてプログラムの生成を行うために多くの予算が必要となるため.
(使用計画)
システムの実時間性も視野に入れ，最適のコンパイラ，ライブラリの購入も予定している．また，研究代表者・分担者だけでなく，大学院生も連携して，多機能レンダリングプログラム開発を行う．そのため，謝金等を準備する．
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