【研究分野】デザイン学

【研究領域課題番号】17H01941 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Editable Reality / Virtual Reality / Mixed Reality / デザイン / CAD / リノベーション / 福祉住環境 / 実世界ベースデザイン / 形状モデリング / 設計工学 / バーチャルリアリティ / モデリング

【研究成果の概要】

本研究で提案する「実世界ベースデザイン」は，現実の工業製品や建築物を対象として，これらを仮想的に編集することで新しいデザインを生み出すためのアプローチである．ビデオ透過ディスプレイを通して見た現実世界の任意の物体（実物体）を，仮想オブジェクトと同様に自由に編集するための技術であるEditable Reality (ER)を基盤とする．
本年度は，福祉住環境のリノベーションを対象としたERシステムの実証実験を行った．住居内を複数の地点から撮影した全天球画像を用いて仮想空間内に住環境を再現し，顧客（利用者）の要求に基づいて，壁やスロープなどの実物体を対話的に編集可能にするリノベーション支援システムを開発した．このシステムを用いて，車いすを利用して生活する居住者と介護者の負担を軽減するようなリノベーションの設計提案を行った．施工業者と利用者が図面上で設計内容を検討する従来の方法と比較して，リノベーション後の生活を具体的にイメージでき，直感的かつリアリティのある設計提案を行うことが可能となった．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)

【研究分野】メディア情報学・データベース

【研究領域課題番号】17300038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コンピュータグラフィックス / 物理モデル駆動 / バーチャルリアリティ / 非写実的画像生成法 / 仮想版画・彫刻 / 人工知能 / 形状モデリング / 仮想空間における形状創成 / グラフィクス

【研究成果の概要】

ノンフォトリアリスティックコンピュータグラフィックス技術(NPR : Non-photorealistic rendering)は、様々な可視化技術などに使用されるが、近年では、美術・工芸の分野への応用が模索されている。本課題はこれらのNPR画像生成を、物理学的根拠のある生成方式によって行うとともに、既存の版画作品を高次レベルで符号化することを目的としている。まず、PBR(physics-based rendering)アプローチに基づき、木彫刻、木版画、銅版画を題材としたコンピュータグラフィックス(CG)画像合成法を開発した。特に木版画ではユーザインタフェースの開発を進めた。また銅版画ではドライポイントと呼ばれる芸術性が高い技術の工程と現象を物理的に模擬し、画像合成を試みた。本研究は九州産業大学芸術学部の協力を得て、専門家の参加により評価が行われたが良好な評価結果を得た。次に、次世代カーナビゲーションシステムの構成法と要素技術の開発を行った。従来型の二次記憶ベースのフルCGによるカーナビに対して、本研究では拡張現実を利用した新方式を提案した。そこでは車載カメラから得た走行前方画像をコンピュータビジョン技術により符号化し、仮想世界を構築した。その仮想世界の同一視点の画像を生成し、運転者に提示することによってリアルタイム情報を効率的に伝える方式を実現した。さらに、ノンフォトリアリスティック画像(non-photorealistic image:非写実的画像)の生成技法として、銅版画、特にメゾチントに焦点を当て、物理モデルの構成と画像生成法の研究を実施した。そこでは二種類の中間表現画像により、多彩な濃淡階調表現能力を有するメゾチント技法の再現を試みた。その結果、物理的にも良好なメゾチント作品をPBRの枠内で画像生成できることを確認した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】13,550千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】知能情報学

【研究領域課題番号】11558038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バーチャルリアリティ / 仮想環境 / 三次元表示 / 協調作業 / 形状モデリング / インターフェース / GUI / 人工現実感 / 三次元ユーザインタフェース / 複合現実感 / 拡張現実

【研究成果の概要】

本研究の目的は,通信路で結合された複数の仮想環境において,その仮想環境内で,種々の情報を共有し,仮想環境内の利用者が協調して構造物のモデリング(デザイン)を実施する場合を題材として,
(1)実使用に耐え得る実用的な協調作業環境の構築のための要素技術の開発,
(2)協調作業環境でのモデリング(デザイン)のための実アプリケーションの構築,
(3)従来の計算機操作などの2次元GUIの仮想操作環境への適用による統合的なインタフェース環境の構築,
の3課題を選定し,表示装置を含めて本研究の目的に特化した環境を構築して研究を推進し,共有仮想環境を日常的に利用するための実用技術の確立を図ることである.
目的(1)を達成するために傾斜型の立体表示装置を新たに開発し、長時間の没入型3次元操作が実現可能な仮想環境ワークベンチを開発した。さらに、目的(2),(3)を達成するために,試作した仮想環境ワークベンチを用いた,3次元モデリング(デザイン)の可能なアプリケーションを開発し,その操作性を評価し、改良を実施した.これらのアプリケーションを複数の人間が利用して協調作業を実施する場合の諸問題について検討し、ワークベンチの配置等の検討を行った.また,実用アプリケーションに2次元操作と3次元操作を組み合わせることで,表示平面を有効利用したモデリングが可能であることを実際に確認した.これらの要素を用いて協調作業環境を構築する際に必要な,ネットワーク構成の得失についても明らかにした.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】13,900千円 (直接経費: 13,900千円)