研究紹介
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バーチャルリアリティ

バーチャルツアー

全方位カメラは実時間で全ての視野方向の見かけ情報を撮影することができます.全方位画像を画像処理により実時間で切り取り,歪み情報の補正を行うことで,ヘッドマウントディスプレイやジョイスティックでインタラクティブに,かつ視野を動的に変更し呈示することができます.
この様な自由視点画像呈示は,コンピュータグラフィックスでは当たり前のことですが,本システムでは実写で,かつ録画されている映像においても動画として自由視点呈示ができる点が新しいと言えます.実写を用いるためCGと比べて臨場感が高く,シミュレーションや安全教育に用いた際の高い効果が期待されます.
この研究の応用のひとつとして,遠隔ロボットの操作(テレオペレーション)があります.視野角が狭く視野が変更できない通常のカメラ呈示に対して,著しく作業効率が上がったことが示されました.
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国際会議

  • Hajime Nagahara, Yasushi Yagi, Masahiko Yachida
    Super Wide Viewing for Tele-operation
    Proc . WSEAS Int. Conf. Instrumentation, Measurement, Control, Circuits and Systems, 2004.04
    BibTeX
  • Hajime Nagahara, Yasushi Yagi, Masahiko Yachida
    Super Wide View Tele-operation System
    Proc. IEEE Int. Conf. Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems, pp.149-154, 2003.07
    BibTeX

広視野角ヘッドマウントディスプレイ

ヘッドマウントディスプレイ(HMD)は,仮想現実感や複合現実感,テレプレゼンスにおける視覚呈示デバイスとして,従来より一般的に用いられてきました.しかし,ほとんどの市販のHMDの視野角は水平視野角60度に満たず,人間の視野角である200度と比較して著しく狭いため,没入感を感じるには不十分でした.低い没入感は,仮想空間中でのユーザの現実感や仮想空間での作業性を低下させる原因であると考えられます.
我々は双曲面鏡と楕円面鏡を用いた新しい屈折反射光学系のHMDを提案することで,人の視野角をほぼカバーする広視野角呈示を実現しました.この広視野角により,実験により強い現実感や没入感を与えることができることが確認できました.また,このHMDは広視野角化だけでなく,中心に60度のオーバーラップ視野を持つため,両眼立体視が可能なステレオ呈示も同時に可能となっています.
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論文誌

  • Hajime Nagahara, Yasushi Yagi, Masahiko Yachida
    Super Wide Field of View Head Mounted Display Using Catadioptrical Optics
    Presence, Teleoperators and Virtual Environments, Vol.8, No.5, pp.588-598, 2006.10
    BibTeX
  • 長原 一, 八木 康史, 谷内田 正彦
    屈折反射光学系を用いた広視野角ヘッドマウントディスプレイ
    電子情報通信学会論文誌, Vol.J88-D-II, No.1, pp.95-104, 2005.01
    BibTeX
  • Hajime Nagahara, Yasushi Yagi, Masahiko Yachida
    Super Wide Viewer Using Catadioptric Optics
    ACM Transaction on Graphics, Vol.23, No.3, p.732, 2004.08
    BibTeX

超解像モデリング

映画やゲームなどのコンピュータグラフィックスに用いられる3次元モデルは,人手により構築されているためコストが高いことが問題となっています.それに対して,撮影画像から計算機を用いて自動的に3次元モデルを生成するイメージベースドモデリング手法が盛んに研究されています.
本研究では,全方位カメラから得られた動画像を解析する事により,ビル内の部屋や廊下などの平面で構成される人工環境を自動的にモデリングする手法について研究しました.モデリングに用いる動画像には,幾何情報の推定に用いる視差情報だけでなく,様々な視点から得られた物体表面のテクスチャ情報が含まれます.この研究では幾何モデルだけでなく,この動画像に含まれる冗長なテクスチャ情報を用いることで,センサの解像度を超える超解像のテクスチャモデルを同時に推定する手法を確立しました.
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論文誌

  • Hajime Nagahara, Yasushi Yagi, Masahiko Yachida
    SuperResolution Modeling Using an Omnidirectional Image Sensor
    IEEE TRANSACTIONS ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS; PART B: CYBERNETICS, Vol.33, No.4, pp.607-615, 2003.08
    BibTeX
  • 長原 一, 浜田 博昭, 八木 康史, 谷内田 正彦
    全方位視覚センサを用いた高解像度3Dモデリング
    情報処理学会論文誌:コンピュータビジョンとイメージメディア, Vol.42, No.SIG13(CVIM3), pp.90-98, 2001.12
    BibTeX