Transcript Virtual Reality and its Application

空間情報処理特論
～第七回～
空間の加工・編集技術－Mixed Reality
Mixed Reality（複合現実感）
環境と
環境を重ねることにより，
それぞれ単独では得られない情報を獲得する技術
 Augmented Reality


世界をベースに，その上に
世界を重ねる技術
 Augmented Virtuality

世界をベースに，その情報を
より増強する技術
世界の情報に
Augmented Virtualityの例
 空間アルバム





3DCGを用いたビデオ閲覧システム
ビデオカメラで撮影された映像と同時
に，
，
，
などを保存
3DCG空間にカメラオブジェクトを配置，それをクリックす
る事により
ビデオが表示さ
れる
ユーザは見たい場所に移動して，その場所の映像を見
る事が出来る
この場合の3DCG空間は，時間情報を持たない
Augmented Virtualityの例
 TimeWalk
 3DCG空間が
を持つ
 ビデオカメラの動きは
オブジェクトとし
て表現される
 バーチャル空間の時刻（主時刻）の情報が提示されるが，
主時刻は「
」であるため，その瞬間の情報が存在
しない場合は何も表示されない。このような
「
」は実用的でないため，「主時刻に近
い時刻の
」も同時に表現する
 「主時刻に近くなってくると徐々に見えてくる（詳細情報が現
れる）」表示方法を
と呼ぶ。
 空間的に近い物体の情報を詳しく表示する
と同様の考え方（後述）
時間を移動する場合の
空間オブジェクトの見え方
の流れ
Augmented Realityの例
 Name-at






ビデオに文字や画像を重ねたARの応用例
定点カメラの映像（向き）をwebから操作
web上の「
」をクリックする事により，そ
れに相当する映像が表示される，空間ハイパーメディア
ビデオ中の地物に名前ラベルが重畳，そのラベルをク
リックする事により，その地物に関するwebが開く
映っている地物の縮尺（距離）により，重畳される情報
量（
）を制御する（
）
プライバシーの侵害になるような角度の映像の場合は
解像度を自動的に落とす
その他のAugmented Reality
 医療応用
 実際の人間の体に，CT等で作成した立体像を重ねて表示（人体
の透視）
 頭部，視線，触覚センサとの合成により，体の外から「体の中を目
視し触診する」ことが可能
 ウェアラブルコンピュータ，GPSとの組合せ
 目前の物体の情報を現実世界へ投影
 建物や花や風景など図鑑的情報
 作業手順の重ね合わせ
 見えない壁の中の配管構造の透視
ARの要素技術と問題点
 要素技術

シースルー型HMD


式
式
 問題点
問題


反射剤を用いたHMP
光学式シースルーHMD
光学式シースルーHMD
 長所


現実空間は常に見え
ているため安全
同様に，現実空間の
把握（足下など）に優
れる
 短所
 バーチャル情報が常に
に投影さ
れるため遮蔽矛盾が生
じる
 現実の物体とバーチャ
ル情報との
の違いにより違和感が
生じる
遮蔽矛盾とは
光学式
シースルー
Virtual: 四角柱
Real: 円柱
CAVE
Virtual: ボール
Real: 自分の手
ビデオシースルーHMD
ビデオシースルーHMD
 長所



実空間をいったん
としてバーチャル
情報と融合するため
距離の問題が少ない
を付ける
事で遮蔽矛盾を避けら
れる
現実とバーチャルを違和
感なく融合可能
 短所

完全遮蔽型のため，電
池切れなどの場合現実
空間も見れなくなり危険
光学式シースルーにおける解決案
 Head Mounted Projectorと






性反射材の利用
両眼用の画像を別々につくり投影する
を用い眼の位置からスクリーンに向
かって画像が投影される
スクリーンには「
性反射材」を用いる
投影された画像はスクリーンからそのまま眼に逆投影さ
れる
必要な位置に
性反射材を塗布すれば，その位
置にのみ
情報を表示できるため，
問題，
問題が解決でき違和感のない空間融合表示が可能
複雑な機構が無く立体視が可能
再帰性反射材とは？
 光を受けると，その光が
方向に反射を返す材料
通常の反射
（鏡面反射）
再帰性反射
？その原理は？
HMPの原理
左眼用画像投影
左目
ハーフミラー
右目
右眼用画像投影
再帰性反射材を塗布した
スクリーン
このように見えます
ため，
箱には映し出されるが手には映し出されない。
問題が解決され，箱の中の物体
を違和感なく透視できる。