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空間情報処理特論　

空間情報処理特論　. ～第七回～ 空間の加工・編集技術－ Mixed Reality. Mixed Reality （複合現実感）. 　　 環境と 　 　　環境を重ねることにより，それぞれ単独では得られない情報を獲得する技術 Augmented Reality 　　　　世界をベースに，その上に　　　　　　世界を重ねる技術 Augmented Virtuality 　　　　　　世界をベースに，その情報を　　　　　世界の情報により増強する技術. Augmented Virtuality の例. 空間アルバム 3DCG を用いたビデオ閲覧システム

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空間情報処理特論　

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Presentation Transcript

  1. 空間情報処理特論　 ～第七回～空間の加工・編集技術－Mixed Reality

  2. Mixed Reality（複合現実感） • 　　 環境と 　 　　環境を重ねることにより，それぞれ単独では得られない情報を獲得する技術 • Augmented Reality • 　　　　世界をベースに，その上に　　　　　　世界を重ねる技術 • Augmented Virtuality • 　　　　　　世界をベースに，その情報を　　　　　世界の情報により増強する技術

  3. Augmented Virtualityの例 • 空間アルバム • 3DCGを用いたビデオ閲覧システム • ビデオカメラで撮影された映像と同時に，　　　　　　　　，　　　　　　　，　　　　　　　　などを保存 • 3DCG空間にカメラオブジェクトを配置，それをクリックする事により　　　　　　　　　　　　　　　　　　ビデオが表示される • ユーザは見たい場所に移動して，その場所の映像を見る事が出来る • この場合の3DCG空間は，時間情報を持たない

  4. Augmented Virtualityの例 • TimeWalk • 3DCG空間が　　　　　　　　を持つ • ビデオカメラの動きは　　　　　　　　　　　　　オブジェクトとして表現される • バーチャル空間の時刻（主時刻）の情報が提示されるが，主時刻は「　　　　　　」であるため，その瞬間の情報が存在しない場合は何も表示されない。このような「　　　　　　　　　　　　」は実用的でないため，「主時刻に近い時刻の　　　　　　　　　　　　　　　」も同時に表現する • 「主時刻に近くなってくると徐々に見えてくる（詳細情報が現れる）」表示方法を　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　と呼ぶ。 • 空間的に近い物体の情報を詳しく表示する　　　　　　　　　と同様の考え方（後述）

  5. 時間を移動する場合の空間オブジェクトの見え方時間を移動する場合の空間オブジェクトの見え方 　　　の流れ

  6. Augmented Realityの例 • Name-at • 　　　　　　　　ビデオに文字や画像を重ねたARの応用例 • 定点カメラの映像（向き）をwebから操作 • web上の「　　　　　　　　　　」をクリックする事により，それに相当する映像が表示される，空間ハイパーメディア • ビデオ中の地物に名前ラベルが重畳，そのラベルをクリックする事により，その地物に関するwebが開く • 映っている地物の縮尺（距離）により，重畳される情報量（　　　　　　　　　　　　　　　　　）を制御する（　　　　　　） • プライバシーの侵害になるような角度の映像の場合は解像度を自動的に落とす

  7. その他のAugmented Reality • 医療応用 • 実際の人間の体に，CT等で作成した立体像を重ねて表示（人体の透視） • 頭部，視線，触覚センサとの合成により，体の外から「体の中を目視し触診する」ことが可能 • ウェアラブルコンピュータ，GPSとの組合せ • 目前の物体の情報を現実世界へ投影 • 建物や花や風景など図鑑的情報 • 作業手順の重ね合わせ • 見えない壁の中の配管構造の透視

  8. ARの要素技術と問題点 • 要素技術 • シースルー型HMD • 　　　　　　式 • 　　　　　　式 • 問題点 • 　　　　　　問題 • 　　　　　　　　反射剤を用いたHMP

  9. 光学式シースルーHMD

  10. 長所 現実空間は常に見えているため安全 同様に，現実空間の把握（足下など）に優れる 光学式シースルーHMD • 短所 • バーチャル情報が常に　　　　　 　　　　　　　　　　に投影されるため遮蔽矛盾が生じる • 現実の物体とバーチャル情報との　　　　　　　の違いにより違和感が生じる

  11. 遮蔽矛盾とは 光学式 シースルー Virtual: 四角柱 Real: 円柱 CAVE Virtual: ボール Real: 自分の手

  12. ビデオシースルーHMD

  13. ビデオシースルーHMD • 長所 • 実空間をいったん　　　　　　　　　　　　としてバーチャル情報と融合するため　　　　　距離の問題が少ない • 　　　　　　　　　を付ける事で遮蔽矛盾を避けられる • 現実とバーチャルを違和感なく融合可能 • 短所 • 完全遮蔽型のため，電池切れなどの場合現実空間も見れなくなり危険

  14. 光学式シースルーにおける解決案 • Head Mounted Projectorと　　　　　性反射材の利用 • 両眼用の画像を別々につくり投影する • 　　　　　　　　　　　　を用い眼の位置からスクリーンに向かって画像が投影される • スクリーンには「　　　　　　性反射材」を用いる • 投影された画像はスクリーンからそのまま眼に逆投影される • 必要な位置に　　　　　　性反射材を塗布すれば，その位置にのみ　　　　　　　　情報を表示できるため，　　　問題，　　　　　　　　問題が解決でき違和感のない空間融合表示が可能 • 複雑な機構が無く立体視が可能

  15. 再帰性反射材とは？ • 光を受けると，その光が　　　　　　　　　　　　　　方向に反射を返す材料 通常の反射 （鏡面反射） 再帰性反射 ？その原理は？

  16. HMPの原理 左眼用画像投影 左目 ハーフミラー 右目 再帰性反射材を塗布した スクリーン 右眼用画像投影

  17. このように見えます 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ため， 箱には映し出されるが手には映し出されない。 　　　　　　　　　　問題が解決され，箱の中の物体 を違和感なく透視できる。

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