OISA 技術研究報告会 H 平成 22 年度 OISA 技術研究会 AR 部会平成 23 年 2 月 24 日 ( 木 ) 部会長副部会長廣池夏彦 : 大分シーイーシー株式会社横山智子 : 九州東芝エンジニアリング株式会社馬聞達 : 大分大学修士課程 1 年于涛 : 大分大

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こうしろういんそん
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1 平成 22 年度 OISA 技術研究会 AR 部会平成 23 年 2 月 24 日 ( 木 ) 部会長副部会長廣池夏彦 : 大分シーイーシー株式会社横山智子 : 九州東芝エンジニアリング株式会社馬聞達 : 大分大学修士課程 1 年于涛 : 大分大学修士課程 1 年原田翔太 : 大分シーイーシー株式会社奈須哲治 : 株式会社アーネット 1

2 AR 部会テーマ AR で生活はどう変わる? 最新のAR 技術について事例を含め調査を行うまた実際のアプリケーションの作成を通して更に深く理解するそれらを踏まえ AR 技術によって私たちの生活がどのように変わるかを検討する 2

3 AR メンバー紹介 ( デモ ) AR 技術を利用した自己紹介アプリ AR 株式会社柄有太郎 AR 技術を使うと名刺を頂いたが顔が思い出せない映像 ( 画像 ) を表示最新の情報が表示 3

4 目次 AR とは AR の定義 AR 技術とは AR アプリケーション AR アプリケーションの種類 AR アプリケーションの紹介 AR アプリケーションデモ ARToolKit の紹介 AR Touch System AR で生活はどう変わるか? まとめ 4

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6 AR の定義 AR の学問的定義現在存在しない AR: 日本語では拡張現実 Augmented Reality( 拡張現実 ) 現実を拡張するとは?? 6

7 AR と VR の違い VR(Virtual Reality= 仮想現実 ) 現実世界に似た映像をコンピューター内に描き出す R C R C 現実世界コンピュータ内の世界人間と現実世界の間の相互作用現実世界とコンピュータの間の相互作用人間とコンピュータの間の相互作用人間とコンピュータの間の相互作用が発生するだけ現実世界との相互作用は発生しない 7

8 AR の定義 AR (Augmented Reality= 拡張現実 ) 現実映像とコンピュータで生成したデータを重ね合わせる R C コンピュータを介して人間と現実世界との相互作用を発生させる 8

9 AR とはどんな技術カメラ等で表示した現実の映像にコンピュータ上の 3D 2D 文字情報を重ね合わせて表示する技術 AR の例としてよく取り上げられるスカウタ A A 名前 : 柄有太郎年齢 : 23 状態 : 良メガネ型ディスプレイ越しに対象人物をみるとディスプレイには現実の映像と対象人物の情報が一緒に表示 9

10 AR 技術とはスカウタシステムを解析するスカウタ R サーバー対象物 ( 人物 ) センシング技術相手の状態の測定 ( 温度センサー ) 相手までの距離の測定 ( 超音波センサー ) 対象物の撮影 ( カメラ ) 画像映像処理 / 認識技術対象物から人物特定 ( 画像処理画像認識 ) 半透明小型スクリーン撮影映像に特定情報をオーバーレイ表示データベース通信技術対象物の最新情報問い合わせサーバースカウター間情報通信 AR はいろいろな技術の組み合わせ 10

11 AR の流れ研究所や一部の技術者によって技術研究が行われるアニメ ( 電脳コイル ) で話題となり興味を持った一部の技術者が AR アプリを作成し動画投稿サイトを利用して広まる一部の大手企業もARを利用したソリューションを実験的に開始する 11 ARを実現するためのハードソフト等の技術基盤が整備される ( スマートフォン ) キャンペーンプロモーションなどの広告分野で具体的なサービスが多数公開される様々な分野や業種での利用が開始されつつある AR はこれからの注目技術として挙げられている

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13 AR アプリケーションの種類 AR アプリマーカー型特殊なマーカー ( 印 ) を使用する形式マーカーの傾き大きさを計算し情報を表示マーカーレス型マーカーを使わずに現実空間にある特定の図形や写真を認識して座標計算を行い表示位置情報型画像認識を行わずに様々なセンサー類を用いることで端末の位置や傾きを検出し対応する情報を表示 13

14 マーカー型 AR 14

15 マーカー型 AR QR コードのような四角い形状の白黒のマーカー雑誌の表紙や商品画像街中のポスター等の印刷物スマートフォンでも AR アプリを簡単に作成できる AR を利用した玩具雑誌面上に AR マーカーを印刷し商品についての情報を表示 15

16 マーカーレス型 AR 16

17 マーカーレス型 AR 顔そのもの ( 顔認識 ) 表情手や体の動き現実空間の対象物の特徴点マーカーを印刷したり用意する必要はないが事前にキャリブレーションは必要目や鼻の位置を認識肩や腕の位置を認識 17

18 位置情報型 AR 18

19 位置情報型 AR 位置情報 (GPS) や方角 ( 地磁気センサ ) の情報 Layar 位置情報と方角を取得し文字や 3D モデルなどの情報をオーバーレイ表示する ibutterfly 位置情報を利用し特定の位置に蝶を模した AR クーポンを表示する 19

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21 ARToolKit について専用マーカー型の AR 処理を行うライブラリ環境の構築が容易開発に使用する言語はCまたはC++ ( 他の言語用に派生したものがある下表参照 ) さまざまなプラットフォームで動作 (Linux Mac OS Windows etc.) NyARToolkit Java, Android, C# FLARToolKit SLARToolkit PyARTK Flash(ActionScript3.0) Silverlight Python 他にも jartoolkit ARTag ARToolKitPlus など多数 21

22 ARToolKit のアプリケーション構成用意されているもの OpenGL Application with ARToolKit GLUT (OpenGL Utility Toolkit) ARToolKit Standard API Operating System Video Library 用意するもの Graphic Driver Video Driver 22

23 AR Touch System 本システムに必要なもの 1. ヘッドマウントディスプレイ 2. マーカー 23

24 AR Touch System の起動 24

25 AR Touch System の説明 2 つのボタンを使って機能を選ぶボタンに指を重ねて選択する 25

26 AR Touch System の説明選択されたアイコンが大きくなる選択されたアイコンも操作できるようになる 26

27 AR Touch System の説明撮影ボタンメニューに戻るボタン 27

28 本システムの問題点ボタンの識別率が不足 1. 光線 ( 周辺の明るさ ) が強い 2. カメラの解像度が不足機能が不足作成時間が足りないので, いろいろな機能を作ることができなかったアイコンのグラフィックスが単純今回はアイコンに 2D 画像を利用した 3D 画像を用意する予定であった為きれいでない 28

29 本システムの改良点各機能の追加 1. カメラの撮影機能 2. 音楽を聴く機能 3. 映画を見る機能アイコン画像の改良 3D 画像を使って綺麗な画像を作る 29

30 本システムの将来複数の機能を同時に使える複数の機能の画面を開くことができ, 機能画面を移動できて使用する時には選ぶことができる 30

31 本システムの将来機能画面を移動することができる機能画面を手で Drag&Drop することができる 31

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33 広告出版分野での利用 [AR 雑誌 ] 雑誌の表紙をマーカーにして AR を実現 [AR チラシ ] チラシをカメラにかざすと特売価格等の情報を表示 [AR カタログ ] 自動車カタログとしての利用車両の色を変えたりドアが開いたりする 3D 表示 33

34 AR と広告との融合 AR は広告印刷デジタルサイネージ 3DTV と相性が良い写真や説明だけでは分かりにくいイベント情報商品の情報などを AR を利用しオーバーレイ表示商品の情報にインパクトを覚え購入意欲アップ商品サイト店舗への誘導も行える顧客との接点を生むソリューションに成長する可能性 34

35 工業分野での利用 / 技術支援自動車やその他機械の修理やメンテナンスを行う場合に作業手順や方法 / 動きを示してくれる HMDを装着して利用するできるため作業効率も良い HMD: ヘッドマウントディスプレイ 35

36 医療分野での利用投薬ラベルにARマーカーを印刷し医療現場での視覚的なヒューマンエラー防止に利用できる遠隔地からの手術補助医師の教育に利用できる絵有花子さん時 mg 36

37 福祉分野での利用ジェスチャや音声にオーバーレイすることで聴覚障害者の補助として利用できる道を教えてください手話を解析するこの角を曲がって真っ直ぐですこの角を曲がって真っ直ぐです音声を解析する 37

38 観光分野での利用携帯をかざすだけでどこに何があるかを探すことができる説明用の動画配信多言語情報表示クーポンの配布などを携帯を操作するだけで可能となる 38

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40 まとめ AR の定義コンピュータを介して人間と現実世界との相互作用を発生させる現実世界に欲しい情報を付加して表示させ相手に対して分かりやすい情報印象を与える技術 AR で生活はどう変わるか今後様々な分野において AR は応用される私たちの生活のいろいろなシーンで AR に触れる機会が増え生活が便利になり生活が面白くなる 40

41 参考文献 AR- 拡張現実 ( マイコミ新書 ) 毎日コミュニケーションズー小林啓倫 ( 著 ) AR( 拡張現実 ) で何が変わるのか技術評論社ー川田十夢佐々木博 ( 著 ) ARToolKit 拡張現実感プログラミング入門アスキーメディアワークスー橋本直 ( 著 ) ARToolkitプログラミングテクニックカットシステムー谷尻豊寿 ( 著 ) 41

[課題案]

[課題案] デザイン情報演習 Ⅴ 課題その 2 テーマ : 実世界指向インタラクションディスプレイを覗くと世界が変わる私たちの実世界での活動を支援する新しいインタラクションシステムを構築する. KEYWORD: 実世界指向インターフェース, タンジブルインターフェース (tangible interface) ミックスドリアリティ (Mixed Reality; 複合現実感 ) オーグメンティドリアリティ