仮想博物館システムのための画像情報を用いた3次元物体モデリング

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本平成7年度において、国立民族学博物館所蔵の遺物や美術品の表面幾何形状とテキスチャー(模様)を計測した画像データ(距離画像とカラー画像)を用いて、多視点画像のデータ融合の研究を進めた。ただし、視点位置・方向は既知とした。まず各視点の距離・カラー画像から、1)凸および凹特徴領域を抽出し、2)多視点画像間で凹凸特徴領域の対応関係を認識し、3)多視点画像を1つの立体データに融合し可視化する方法を確立した。また、以下の3つの研究項目について検討を進め、その結果を、本度購入した高速グラフィックワークステーション上にて表示し確認した。距離画像における形状特徴抽出:微分幾何学に基づいて、距離画像から抽出可能な3次元形状特徴の調査研究を行った。特に、法線や3次元曲率の局所形状特徴の幾何的意味や利用可能性について調査した。また、代表的な3次元曲率計算アルゴリズム数種についてプログラムを作成し実験を行った。実験結果からそのアルゴリズムの安定性や計算効率を比較し、最適な3次元曲率算出ソフトウエアを開発した。カラー画像におけるテキスチャー特徴抽出:色彩理論に基づき、人間の色知覚に対する視覚特性や、各種表色系(RGB表色系、YIQ表色系、マンセル表色系等)とカラーディスプレイに表示する場合の視覚的効果について調査した。さらに、調査結果に基づいてカラー画像からテキスチャー特徴を抽出するアルゴリズムを考案し、ソフトウエアを開発して実験を行った。形状・テキスチャー特徴を保存した3次元任意形状物体モデリング:抽出された形状・テキスチャー特徴を用いて、階層的3次元CG形状表現(三角パッチ表現)を生成するアルゴリズムを考案し、3次元任意曲面物体モデリングソフトウエアを開発した。