複合現実感のための実空間と仮想空間との位置合わせ

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本研究では、複合現実感(MR)技術のための実空間と仮想空間との位置合わせについて研究を行なった。本研究は事前知識として対象の形状情報をあらかじめ取得している条件で位置合わせを行なうことを試み、その形状モデルを用いた位置合わせの研究を行なった。事前知識ベースの位置合わせ手法は、カメラから得られるフレーム画像(動画像)において、初期フレームにおける位置合わせ(初期位置合わせ)を行なう必要がある。初期位置合わせの問題として、(i)推定範囲の限定、(ii)多大な処理コスト、(iii)手動操作の必要性の3つの問題がある。また、追跡では、実時間で前後フレーム画像間の対応付けを行ない、対象の追跡および位置・姿勢推定を行なう必要がある。23年度では、初期位置合わせにおける問題について進化的計算を用いて主に取り組み、追跡についても時系列フィルタを用いて実時間での追跡を実現した。24年度の研究実施計画では、1)実時間位置・姿勢推定において自然特徴点およびカメラ以外のセンサ情報を用いた改良と2)MRの実現を行なうことを計画した。まず、1)については、計算コストの低い自然特徴記述子を用いた実時間での特徴点追跡および対象の位置・姿勢推定を実現した。さらに姿勢センサを併用した手法の提案を行なった。姿勢センサ併用によりユーザの瞬時の頭部変化による対象の動きに対してもより安定して追跡可能であった。ただし、距離センサの併用は行なわなかった。2)については、家具配置システムを間取り図上でおこなうMR(AR)システムを実現した。このシステムでは、事前知識として持つ登録済みの間取り図の絵を特徴点ベース手法により認識・追跡させ、位置・姿勢推定を行なった。また仮想的にCGの家具を配置し、かつ簡易な音声・画像処理を用いて家具を移動・回転させるインタフェースについても実装した。ただし、ユーザ評価については、今後の課題である。