仮想世界と実世界の双方で作業可能な造形システムの研究

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人工現実感の産業応用の一つとして,工業デザインなどの芸術要素を含む手作業による造形作業支援システムの実現のために,仮想世界と実世界相互間で造形物体を移動可能にして,双方の世界で造形作業の補間を行うことのできるシステムの開発を行った.本年度は以下のような成果が得られた.(1)VR造形システムの開発運動視差表現のための頭部の位置・姿勢計測に,拘束感がなく適用自由度の高い画像処理による高精度計測システムを開発した.1台のカメラで複数のマ-カの位置・姿勢を高速・高精度で計測する方式を考案した.カメラの内部パラメータ(画像歪を含む)と外部パラメータを簡単にキャリブレーションできる新しいアルゴリズムを開発し,任意の環境に対する高精度計測を実現した.仮想物体操作器具として触覚機能付空間マウスを開発した.空間マウスからビーム状の仮想光線照射によって物体の把持,移動,切断,変形など意図した造形操作を素早く実行する方式で,高性能仮想世界インタフェースを構築した.(2)オクルージョンのない三次元デジタイザの開発実世界で加工した物体形状を仮想世界に取り込むための高精度三次元デジタイザを実現するために,カメラセルフキャリブレーション機能を有する新しい三次元形状計測法を開発した.空間中の2点間の距離のみの既知情報があれば,任意のカメラ設定でカメラキャリブレーションと形状計測が同時に最適化され実行できる.今後は任意形状の切削出力システムを開発し,(1),(2)と組み合わせて,仮想世界と実世界の双方で作業可能な造形システムを実現する計画である.