所望の画質で3D映像を再生するための光線像再生式テーブル型3Dディスプレイの研究

研究具有光图像再现功能的台式 3D 显示器，以再现具有所需图像质量的 3D 图像

• 批准号: 22K12139
• 负责人: 吉田 俊介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto Tachibana University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12139/
• 关键词: 立体映像; 3Dディスプレイ; レンダリング; ゲームエンジン; 裸眼立体視; シミュレータ; コンピュータグラフィックス; バーチャルリアリティ; 裸眼3Dディスプレイ; ライトフィールドディスプレイ; ヒューマンコンピュータインタフェース

多数のプロジェクタを光線源として用いる光線像再生式テーブル型3Dディスプレイにおいて、所望の画質で3D映像を再生するための技術を確立する研究に取り組んでいる。本方式の画質向上には、原理的に大量のプロジェクタを円環状に配置する必要があり、これが実装上の課題であった。本研究を通じてプロジェクタ毎の解像度や画角、台数や円筒鏡の半径などの各種パラメータの関係性を明らかにすることにより、所望の画質を計算機に伝えることでトレードオフを鑑みて最適値を設計する手法が確立できると考える。初年度は、各種パラメータに従って立体映像を再構成するための原理を、計算機上でシミュレーションするモデル化について着手した。また、シミュレーション環境を一から構築することは非効率であるため、ゲーム開発等に広く用いられる既製のゲームエンジンを流用し、モデルをゲームエンジン内にて構築し、再生する3D映像のシミュレーション部分には既存のレンダリング機能のパイプラインを利用し、再生原理特有のレンダリング処理を新規開発する方法での検討を進めた。ゲームエンジンを用いる利点として、他にもパラメータ調整のインタフェースを設けることが容易になり、リアルタイムに変化量を反映してレンダリングさせることも比較的実装しやすい点が挙げられる。一方で、一般的な3DCGの絵作りとは異なる原理により立体の再生像を作る仕組みのため、既存のレンダリングアルゴリズムをそのまま用いることはできず、パイプラインの仕組みを考慮したうえで幾つかの工夫が必要となる。本年はレンダリングアルゴリズムのシェーダをコーディングしなおすことによりシミュレーション画像を作成する方法を検討した。

我们正在研究建立在使用多个投影仪作为光源的光图像再现型台式3D显示器中再现具有所需图像质量的3D图像的技术。为了提高该方法的图像质量，原则上需要将大量投影仪布置成环，这在实施中是一个问题。通过这项研究，我们将阐明每个投影仪的分辨率、视角、投影仪数量和柱面镜半径等各种参数之间的关系，并将所需的图像质量传达给计算机，我们将设计最佳的投影仪。我们认为可以建立一种考虑权衡的方法。第一年，我们开始在计算机上建模，模拟根据各种参数重建 3D 图像的原理。另外，由于从头开始构建模拟环境效率较低，因此我们复用了游戏开发中广泛使用的现成游戏引擎，在游戏引擎内构建模型，并为游戏的模拟部分创建模型。针对要播放的 3D 视频，研究了一种使用现有渲染功能管道开发特定于播放原理的新渲染过程的方法。使用游戏引擎的另一个好处是很容易提供参数调整的接口，并且相对容易实现实时反映变化量的渲染。另一方面，由于该系统使用与一般3DCG图片创建不同的原理来创建三维重建图像，因此不可能按需要使用现有的渲染算法。今年，我们研究了一种通过重新编码渲染算法的着色器来创建模拟图像的方法。