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HySAR: プロジェクションマッピングと透過型ARを組み合わせた質感再現

プロジェクションマッピングと透過型の拡張現実感ディスプレイ(例: ホロレンズ)を組み合わせた、高品位な質感再現フレームワークを提案しました。プロジェクションマッピングを用いることで、現実空間に所望の質感をもつ3次元物体を再現する試みが行われてきました。しかしながら、プロジェクションマッピングで描画される模様は、見る方向が変わっても同じなので、光沢感(見る方向によってキラッと光る鏡面反射の位置が変わる)や構造色のような複雑な質感を、複数の観察者がいる環境で正確に表現することができませんでした。そこで私たちは、メガネ型の透過型ディスプレイを組み合わせることを提案しました。すなわち、光沢のような見る方向に依存して変化する情報はメガネ型ディスプレイに、見る方向が変わっても変化しない情報はプロジェクションマッピングにより提示する技術を確立しました。この手法には他にも利点があり、質感表示において本質的に重要な、色域(色の表現範囲)の向上、ダイナミックレンジ(明るさの表現範囲)の向上、を実現しました。

本研究は、慶應義塾大学・杉本麻樹准教授[HP]、東京工業大学・伊藤勇太助教[HP]との共同研究です。

プロトタイプシステム。下図中央の陶器の質感を、下図右の同形状白色模型上で再現する。
2つの視点から撮影した表示結果。提案法では、視点位置に応じて表示される光沢位置が変化していることが分かる。

Publications

  • Takumi Hamasaki, Yuta Itoh, Yuichi Hiroi, Daisuke Iwai, and Maki Sugimoto, "HySAR: Hybrid Material Rendering by an Optical See-Through Head-Mounted Display with Spatial Augmented Reality Projection," IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (Proceedings of IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces), Vol. 24, No. 4, pp. 1457-1466, 2018. [pdf]
  • Yuichi Hiroi, Yuta Itoh, Takumi Hamasaki, Daisuke Iwai, and Maki Sugimoto, "HySAR: Hybrid Material Rendering by an Optical See-Through Head-Mounted Display with Spatial Augmented Reality Projection," In Proceedings of IEEE Virtual Reality, pp. 209-210, 2017.