A Proposal for Distributed Beaming Displays to Resolve Trade-offs in AR Displays

分布式光束显示器解决 AR 显示器权衡问题的提案

基本信息

批准号：
21K19788
负责人：
伊藤勇太
金额：
$ 4.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究提案では、ステアラブルプロジェクタによる受光メガネへの映像投影を用いた拡張現実感（AR）ディスプレイ、Beaming Display（BD）の分散化による映像の時空間多重化を目指している。当年度は下記の研究を行った。■ステアラブルプロジェクタの遅延低減：BDにおいてプロジェクタから受光メガネへの映像投影遅延は提示するAR映像の位置ずれに直結するため、可能な限り小さい方が望ましい。この遅延を低減するには、プロジェクタのステアリングと受光メガネの位置トラッキングの制御ループをうまく設計することが肝要である。今年度は、昨年度から継続しているステアリングミラーと位置センシング素子による同軸光学系によるステアラブルプロジェクタにおいて、近赤外の光源を併用し、アナログ制御による低遅延ステアリングプロジェクションの原理検証を行い、国際会議への論文投稿を行った。■ステアラブルプロジェクタと受光メガネの空間校正システムの設計：複数のステアラブルプロジェクタによるBDシステムを実現するためには、投影部と受光部の6自由度(6DoF)姿勢の空間校正が必須である。つまり、複数のステアラブルプロジェクタやメガネが同じ三次元座標系でどのような姿勢にあるかをシステムが追跡できなければいけない。昨年度の研究から継続し、空間校正問題を解いたうえで、今年度は2台のステアラブルプロジェクタとOutside-inトラッキングシステムを組み合わせた分散型システムの構築を行った。成果をまとめ、国際会議への論文投稿を行った。

在这项研究提案中，我们的目标是创建一种增强现实（AR）显示器，它使用可操纵投影仪将图像投影到光接收眼镜上，并通过分布光束显示器（BD）对图像进行时空复用。今年，我们进行了以下研究。 ■减少可操纵投影仪的延迟：在BD中，从投影仪将图像投影到光接收眼镜的延迟与呈现的AR图像的位置偏移直接相关，因此希望尽可能地最小化它。为了减少这种延迟，仔细设计投影仪转向和光接收眼镜位置跟踪的控制环路非常重要。今年，我们将使用近红外光源的模拟控制与可操纵投影仪中的近红外光源相结合，进行低延迟转向投影的原理验证，该可操纵投影仪使用使用转向镜和光学系统的同轴光学系统。位置传感元件，我们从去年开始就一直在继续，并将向其举办一个国际会议。 ■可转向投影仪和受光眼镜的空间校准系统的设计：为了实现使用多个可转向投影仪的BD系统，必须对投影部分和光的六自由度（6DoF）姿态进行空间校准-接收部分。换句话说，系统必须能够在同一三维坐标系中跟踪多个可操纵投影仪和眼镜的方向。延续去年的研究，我们解决了空间校准问题，今年我们构建了一个分布式系统，结合了两个可操纵投影仪和一个由外向内的跟踪系统。我们总结了结果并向国际会议提交了一篇论文。