高速時分割構造化光を用いた実世界と調和する拡張実体の呈示

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本研究では実物体と見分けがつかないようなリアルな表面の質感を伴った、多階調の立体像を表示することが可能な立体ディスプレイを開発した。本システムは体積走査方式と呼ばれる立体映像の表示原理に基づき、毛糸やフェルトなど、表示像の見た目に適用したい素材を設置したスクリーンを高速回転させ、これに同期した高速なパターン照明を制御することによって、実物体のようにリアルな色や光沢、テクスチャを有する自由な立体形状の提示を可能とするものである。本提案では立体像の階調の線形性を向上させるために、高速プロジェクタの多階調投影時におけるビットシーケンスの投影順序に修正を加えた。また階調の空間的均一性を向上させるために、スクリーン表面の法線方向が位置によって異なることに由来する表示輝度の空間変化を相殺するための輝度補正処理を導入した。本システムでは、ユーザがスクリーンの表面に設置する素材を自由に変更することで、表示される立体像の素材を自由に選択できるため、様々な分野での活用が期待できる。例えば、工業分野では最終製品と同じ質感を伴った立体データを表示して仕上がりを確認することが出来るため開発の効率化が期待される。また美術分野では彫刻作品などを本物と同じ素材を用いて立体表示できるため遠隔地での展示などに利用可能である。本研究課題は実物体のようなリアリティと映像のような変更自由度を兼ね備えた拡張実体の実現を目標としている。したがって本年度の研究実績は、要素技術として本研究課題の達成に大きく貢献するものである。