空気注入型没入映像装置に関する研究

充气沉浸式视频装置的研究

基本信息

批准号：
17700128
负责人：
橋本渉
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Osaka Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

人間の周囲を映像で囲んでしまうことで高い臨場感を与える装置は,没入型ディスプレイと呼ばれている.没入型ディスプレイは,装置の規模が大きくなり移動や設置が難しいという問題,大型の映像に直接触ってインタラクションすることが難しいという課題を抱えている.これらの問題に着目し,本研究ではインフレータブルを利用した新しい没入型ディスプレイを提案している.インフレータブルとは,小型ボートや浮輪に利用されている空気注入式のバルーンで,弾力性を持たせつつ形状を維持するのに都合がよい.また,装置を使わない場合は空気を排出すれば容易に片付けることが可能となる.試作した没入型ディスプレイは,直径1.3mのトーラス形のインフレータブルを積み重ねて円筒形にし,内側に伸縮性のスクリーンを縫い合わせたもので構成されている.映像の投影には,プロジェクタ映像を凸面鏡によって拡散する手法をとっている.ユーザは円筒の内側に入り,曲面で囲まれた映像を見ることになる.スクリーンに直接触ってもよいという特性を生かすため,円筒形の外側にセンサを取り付け,ユーザがどこに触ったかを計測することも試みている.接触検出に適したセンサについて,マイクロフォンと加速度センサの2種類を検討した.マイクロフォンでは,取り付け方法によってセンサ特性のばらつきが生じ,キャリブレーションが難しいという欠点があった.一方,加速度センサでは装置全体のゆれに弱いが,結果としてマイクロフォンよりも正確な位置検出ができることがわかった.さらなる検出アルゴリズムの改良が必要だが,現時点ではセンサ間隔の4分の1程度までは検出できることがわかっている.空気を利用した装置の特徴は,多少乱暴に扱っても安全であること,使用しないときには空気を抜いて収納できることである.これらの特徴を生かし,病院や学校などに応用を検討している.

通过图像包围人来提供高度真实感的设备被称为沉浸式显示器，其问题在于很难通过直接触摸来与物体进行交互。针对这些问题，本研究提出了一种新的沉浸式显示器。充气玩具。这种充气气球方便保持形状，同时赋予其弹性。而且，当设备不使用时，可以通过排出空气轻松清理。原型制作沉浸式显示器的直径为 1.3它由 m 个环形充气体堆叠形成圆柱形，内部缝有可拉伸的屏幕。为了投影图像，采用了一种使用凸面镜漫射投影仪图像的方法。用户进入圆柱体内部并看到由曲面包围的图像。为了利用直接触摸屏幕的能力，我们还在圆柱体外部安装了传感器来测量用户触摸的位置。研究了两种适合接触检测的传感器：麦克风和加速度传感器。麦克风的缺点是传感器特性根据安装方法而变化，并且校准很困难。另一方面，加速度计容易受到整个设备振动的影响，但我们发现它们可以比麦克风更准确地检测位置。需要进一步改进检测算法，但目前可以检测到传感器的约四分之一的位置我知道。使用空气的设备的特点是即使粗暴操作也很安全，并且在不使用时可以在排除空气的情况下存放。利用这些特点，我们正在考虑将其应用于医院、学校等等，我都在做。