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実物体の反射特性を再現する仮想光学環境の実現

实现再现真实物体反射特性的虚拟光学环境

基本信息

批准号：
14780290
负责人：
向川康博
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University (2004)University of Tsukuba (2003)Okayama University (2002)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

平成14年度,15年度には,実物体の反射特性を双方向性反射率分布関数として詳細に計測・記録し,それらのデータをもとに仮想的な光学パターンを白色石膏上に投影する乙とで,反射特性を忠実に再現するという当初の研究目的を概ね達成した.しかし,実際に試作システムを構築すると,当初の研究計画では想定していなかった新たな問題点として,(a)実物体の反射特性を計測・再現するだけでは写実性が向上しないこと,(b)動的に変化するシーンに対応できなければ応用分野が限定されてしまうことの2点が明らかとなった.そのため,最終年度においては,これら2点の問題を解決した.まず,(a)の問題に対して,実世界の照明環境をカメラで計測・記録し,それをプロジェクタで忠実に再現する手法を明らかにした.記録した照明情報は,現実世界で3次元的に重畳表示されるため,ユーザは高い現実感を得られることを確認した.照明と反射は,互いに対となる光学情報であり,両者を記録・再現できるシステムを完成できたことの意義は大きいと考える.一方,(b)の問題に対しては,2種類の解決法を提案した.ひとつは,パターンを投影する物体の底面にビジュアルマーカを貼付し,半透明の床面の下からカメラで追跡する方法である.この手法では,物体は接地していなければならないという制限はあるものの,高精度かつ高速にシーンの動的変化を検出することができる.もうひとつは,投影パターン中に追跡の手がかりとなる情報を埋め込む方法である.ここで,カメラの感度特性と,人間の視覚特性の違いを考慮して,カメラでは観測できるが人間には見えにくい不可視パターンとして埋め込むことにより,物体の3次元な追跡を実現した。以上により,研究計画当切の目的は十分に達成できた.特に,シーンの動的変化への対応を実現したことから,複数ユーザによる協調型複合現実感としての応用も期待できる.

In 2014 and 2015, the reflection characteristics of the object were measured and recorded in detail, and the original research objectives were achieved. The original research plan is to determine the new problem points,(a) to measure and reproduce the reflection characteristics of the object,(b) to determine the dynamic characteristics of the object, and (c) to limit the use of the separation field. The final year is the year when the problem is solved. In response to this question,(a) the world's lighting environment is measured and recorded, and the method of reproduction is clearly defined. Record lighting information, present world, 3-dimensional, heavy display, high display, recognition. Light reflection, mutual reflection, optical information, recording, reproduction, completion, significance One side,(b) the problem to the other, 2 kinds of solutions to the proposal. The bottom surface of the object is projected onto the translucent bed surface, and the method of tracing is described below. This method is used to detect the movement of objects with high precision.もうひとつは,投影パターン中に追迹の手がかりとなる信息を埋め込む方法である. The sensitivity characteristic of the object, the visual characteristic of the human being, the visual characteristic of the human being. The goal of the research project is to achieve the above goal. In particular, the dynamic transformation of the system and the realization of the system, the complex transformation of the system and the realization of the system are expected.