現実物体とのインタラクションにもとづく仮想物体モデルの獲得

本研究は計算機上に構築された仮想世界でリアルな仮想物体操作の実現を目指すものである.このために操作を行うと変形する布など面状の柔軟物体を対象物体として、これらの物体を現実世界で操作した際の形状変化を仮想世界でリアルに再現することを目標とした.この目標を達成するためには、柔軟物体の形状変化をシミュレートできるモデルを現実物体の観測結果に基づいて獲得するアプローチが必要となる.このアプローチでは柔軟物体の三次元形状復元の問題とそれに基づいたシミュレーションに必要である対象物体の変形特性を記述するモデルパラメータ値推定の二つの問題が生じる.本研究では操作にともなう柔軟物体の三次元形状をカメラで観測し、観測結果にあわせてモデルを変形させることで三次元形状を獲得する一方、それらの三次元形状すべてを再現できるモデルパラメータ値を推定するという処理を繰り返すことで上述の二つの問題を同時に解決できる手法を提案し研究を進めてきた.この手法に関して今年度は次の二つを実行した.1.昨年度までのシミュレーション実験やハイスピードカメラによる実実験環境構築を土台として実環境で評価実験を行った.操作に伴うハンカチの形状変化を観測し、それを仮想世界で再現することで有効性を確認した.2.提案手法によるモデル獲得のアプローチを短時間で実行できるアルゴリズムを提案した.昨年度行ったシミュレーション実験の結果を整理し、研究会への原稿投稿と発表を行った.

本研究は計算機上に構築された仮想世界でリアルな仮想物体操作の実現を目指すものである.このために操作を行うと変形する布など面状の柔軟物体を対象物体として、これらの物体を現実世界で操作した際の形状変化を仮想世界でリアルに再現することを目標とした.この目標を達成するためには、柔軟物体の形状変化をシミュレートできるモデルを現実物体の観測結果に基づいて獲得するアプローチが必要となる.このアプローチでは柔軟物体の三次元形状復元の問題とそれに基づいたシミュレーションに必要である対象物体の変形特性を記述するモデルパラメータ値推定の二つの問題が生じる.本研究では操作にともなう柔軟物体の三次元形状をカメラで観測し、観測結果にあわせてモデルを変形させることで三次元形状を獲得する一方、それらの三次元形状すべてを再現できるモデルパラメータ値を推定するという処理を繰り返すことで上述の二つの問題を同時に解決できる手法を提案し研究を進めてきた.この手法に関して今年度は次の二つを実行した.1.昨年度までのシミュレーション実験やハイスピードカメラによる実実験環境構築を土台として実環境で評価実験を行った.操作に伴うハンカチの形状変化を観測し、それを仮想世界で再現することで有効性を確認した.2.提案手法によるモデル獲得のアプローチを短時間で実行できるアルゴリズムを提案した.昨年度行ったシミュレーション実験の結果を整理し、研究会への原稿投稿と発表を行った.