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階層化三次元幾何データを 取り扱う コンテンツ管理システム

階層化三次元幾何データを 取り扱う コンテンツ管理システム. メディア統合環境講座 木村洋介. 研究背景. ウェブ上での三次元 ( 幾何 ) データの利用 三次元データの利点 任意の視点でモデルを閲覧可能 利用例 E-learning( 文化財，臓器など ) 工業製品の紹介 まだ一般的ではない⇒利用を促すシステムが必要. 既存のシステムの問題. 描画時間. アプローチ. 高速三次元データ描画手法 QSplat の Java アプレット による実装 様々な処理能力の端末に対応 三次元データへの 注釈 表示機能の実装 他のコンテンツとの 連携動作 機能の実装

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階層化三次元幾何データを 取り扱う コンテンツ管理システム

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Presentation Transcript

  1. 階層化三次元幾何データを取り扱うコンテンツ管理システム階層化三次元幾何データを取り扱うコンテンツ管理システム メディア統合環境講座 木村洋介

  2. 研究背景 • ウェブ上での三次元(幾何)データの利用 • 三次元データの利点 • 任意の視点でモデルを閲覧可能 • 利用例 • E-learning(文化財，臓器など) • 工業製品の紹介 • まだ一般的ではない⇒利用を促すシステムが必要

  3. 既存のシステムの問題 • 描画時間

  4. アプローチ • 高速三次元データ描画手法QSplatのJavaアプレットによる実装 • 様々な処理能力の端末に対応 • 三次元データへの注釈表示機能の実装 • 他のコンテンツとの連携動作機能の実装 • 三次元データを扱うコンテンツ管理システム(CMS)の開発 • 三次元データを用いたウェブページ作成の簡単化

  5. 注釈 ファイル 注釈 ファイル 三次元データファイル 三次元データファイル 提案システムの構成 コンテンツフォルダ CMS ウェブページ ウェブページ生成システム コンテンツ 登録・削除 注釈 編集 ウェブページ 編集 コマンド 三次元データ描画システム ユーザインタフェース PukiWikiのプラグインとして実装 注釈情報 コマンド ウェブサイト作成者 ユーザ(閲覧者)

  6. 三次元データの高速描画：QSplat • モデルをSplat(球)の集合として表現 • データの階層化(木構造) • 処理能力に合わせた解像度の調整 ･･･ splat

  7. 注釈の定義 • QSplatのノードの集合に対して定義 • QSplatの木構造と意味階層は対応しない • 注釈情報 • ID、表示用テキスト、視点、対応するsplat ･･･ splat ･･･ 意味階層 注釈「頭」 胸 頭 首 顔 髪 左目 右目 鼻

  8. 注釈の表示 • モデルの描画位置に合わせた表示位置の変更 • 視点に合わせた表示/非表示切り替え 周囲に余白あり 4方向に表示 周囲に一部余白あり • 余白なし • 重ねて表示

  9. 画像 音声 テキスト function changeState(ID){ change the state of Content [ID] start audio guidance of Content [ID] } method a (ID){ call changeState(ID) } function b (ID){ call changeView(ID) } method changeView(ID){ change 3D View [ID] } 他のコンテンツとの連携 • JavaScriptの利用 HTML [A] クリック Java Applet 　ボタン [1] 注釈を 　　クリック サイズ 変更 再生 色変更 [2] メソッド 　呼び出し [4] 状態 変更 JavaScript [B] [3] 関数 呼び出し 関数呼び出し [D] 視点 変更 [C] メソッド 呼び出し

  10. まとめ • 階層化三次元データを取り扱うCMSの提案 • 三次元データ描画システムの実装 • Javaアプレット化QSplat • 注釈付加機能 • 他のコンテンツとの連携機能 • CMSの実装 • PukiWikiプラグイン • 今後の課題 • CMSの高機能化

  11. 詳細な説明の表示 クリック 視点変更 音声ガイダンスの 再生 詳細な説明の 表示 クリック

  12. コンテンツ管理システム(CMS) • 役割 • ウェブサイトの内容・デザイン・更新情報などの一元管理 • 蓄積されている情報からウェブサイトを構築 • 特徴 • ウェブページ構築の作業を分離 • ウェブページの内容の編集 / デザインの設定 • 簡単なコマンドによるウェブページの編集 • 例：各種Wikiクローン • 利点 • ウェブ技術の詳細知識が無くてもウェブページを編集可能 • ただし既存のものは三次元データを取り扱い不可能

  13. QSplatデータの作成 • モデルの表面形状を表す三角メッシュから

  14. ･･･ splat 木構造の構築 Splatの値の定義 三次元データの高速描画：QSplat • モデルをSplat(球)の集合として表現 • データの階層化(木構造)

  15. ① ･･･ splat ③ ② ④ ⑦ ⑧ ⑤ ⑥ ⑨ ⑩ ⑪ 三次元データの高速描画：QSplat 低 速 • 多段解像度 　⇒ ファイル内での格納順 描画速度 解像度 高 遅

  16. Java化QSplat サーバ 注釈 ファイル HTML …… …… 描画用 アプレット 三次元データ ファイル コンテンツ 注釈 ファイル 描画用 アプレット HTML …… …… 三次元データ ファイル 読み込み・描画 コンテンツ 連携動作 ウェブ ブラウザ JOGLプラグイン Java VM OS

  17. 注釈ファイル ID EText Jtext Parent_ID Level View REye Right_Eye 右目 Face 1 1.0E9 1.5E9 -5.7E8 … LEye Left_Eye 左目 Face 1 1.0E9 1.4E9 -6.3E8 … Face Face 顔 null 0 1.0E9 9.6E8 4.2E8 … Hair Hair 髪 null 0 8.1E8 1.2E9 -3.0E8 … Annotation File Index Parent AnnotationID 183 52 Hair 184 52 Hair 196 56 REye ・・・ Association File

  18. PukiWikiの新機能利用にあたって 三次元データ描画アプレット(jarファイル) 連携機能用JavaScript群 コンテンツフォルダ PukiWIkiで 三次元データを 使用するための PHPファイル群 “javascript”フォルダ “plugin”フォルダ その他のフォルダ・ファイル群 PukiWikiフォルダ

  19. 実験1：実験データのサイズ

  20. 実験データ

  21. 実験1：VRMLビューアと提案システムの実行時間の比較実験1：VRMLビューアと提案システムの実行時間の比較 • 4種類のVRMLデータ、対応するQSplatデータをサーバに配置 • Cortona VRML Viewerを用いてVRMLデータをダウンロード・描画 • 提案システムを用いてQSplatデータをダウンロード・描画

  22. 実験2：複数環境での提案システムの実行時間の比較実験2：複数環境での提案システムの実行時間の比較 • 4種類のQSplatデータをサーバに配置 • 提案システムを用いてQSplatデータをダウンロード・描画 • デスクトップPC＋有線LAN • モバイルPC＋有線LAN • モバイルPC＋無線LAN

  23. コンテンツの登録

  24. 注釈の編集 注釈情報の入力 ・任意の視点に移動 ・モデルの一部分を選択 追加された注釈

  25. ウェブページの編集 三次元データ挿入 #threed(filename,appletID,heght,width,location) 注釈へ連携するコンテンツの挿入♯related object(title，appletID，annotationID，objectType，operationToApplet, description) 注釈からの連携の定義♯operation by applet(annotationID,operations,contents)

  26. ウェブページの閲覧

  27. CMSに対する主観評価 • 被験者：5名の学生 • 設定タスク • 三次元データの登録 • 注釈の編集(10個) • ウェブページの編集(10個の注釈に対する連携機能) • 質問内容 • 管理・編集用ページのわかりやすさ • 作業内容のわかりやすさ • 作業量

  28. CMSに対する主観評価

  29. CMSに対する主観評価

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