2012 Fiscal Year Annual Research Report
仮想解剖模型を活用した福祉系学生の能動型医学学習支援システムの開発
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22300295
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| Research Institution | Chubu Gakuin University |
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Principal Investigator |
寺嶋 正己 中部学院大学, 人間福祉学部, 教授 (20312184)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 健 中部学院大学, 人間福祉学部, 教授 (60122842)
木島 竜吾 岐阜大学, 工学部, 准教授 (80283282)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 自由曲面ディスプレイ / 仮想解剖模型 / マルチプロジェクション / インタラクション / キャリブレーション / 観察輝度 / 視点運動 |
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| Research Abstract |
仮想解剖模型活用における描画品質の問題に関しては、特に曲率の大きい面を有する頭部版では、学習者の意欲を削ぐ懸念があった。モデル物体スクリーンに単一プロジェクタで投影する方式では、観察されるスクリーン物体表面に、画像が投影されない部分が発生するからであった。
ユーザの視点運動範囲に対して十分な投影領域を確保すべく、マルチビデオプロジェクション方式の自由曲面投影システムを開発した。
マルチプロジェクションにおける投影画像の位置合わせに関し、プロジェクタキャリブレーションの計測誤差を小さくするため、複数回の計測によりノイズを減じ、針点法を用いて計測点の推定精度を向上させる方式を開発した。マルチプロジェクタの場合、空間に対する誤差ではなく、プロジェクタ間の相対誤差により、投影した結果の画像間に不整合が生じた。これに対し、アドホックな解決方法であるプロジェクタ位置、姿勢をマニュアルで動かせるツールを開発して修正を行う方式を採用した。投影された画像間の誤差は最大５ピクセルに抑えることができた。
人間が観察する輝度は、プロジェクタが投影した画像の画素値、スクリーン面の反射特性、スクリーン面素のプロジェクタに対する位置と法線、スクリーン面素の観察視点に対する位置と法線により決定される。自由曲面ディスプレイでは通常プロジェクタを用いる場合の平面投影時とは異なり、輝度は画素値だけに比例する訳ではなく、その位置関係によって変調されていることになる。この変調部分を逆に補正すれば、観察輝度そのものを指定することが可能であると推測し、画素値を補償する方法を開発した。これにより、各プロジェクタと物体の位置関係によらず、どのプロジェクタからでも統一的に面上の照度つまり観察輝度を指定することができた。
マルチプロジェクション方式により、高描画品質、高インタラクション性が実現できた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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