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ライブビデオ映像の 3 次元形状モデルへの投影による遠隔協調作業支援システム

足立 智章, 大阪大学大学院 修士学位論文, Feb. 2005.

論文概要

本研究では,広範囲な環境で頻繁に移動を伴うような作業において,指示を出す熟練者と作業を実施する作業者が遠隔地間でインタラクションを取りながら作業を支援するシステムを提案する.遠隔地の情景を容易に把握するためには,写実性が高く,自由に視点移動ができるように遠隔地の実環境を提示する必要がある.本研究では,遠隔地の 3 次元形状をあらかじめ用意し,作業者が撮影したビデオ映像をカメラの撮影位置や画角に対応した視体積に応じて 3 次元形状モデルに投影することによって遠隔地の様子を仮想環境として再構築し,指示者に提示する.また,指示者は提示された仮想環境上のオブジェクトをマウス操作によって指し示すことで遠隔地の作業者へ指示を与える.遠隔地の作業者は透過型ヘッドマウンティッドディスプレイ(Head Mounted Display: HMD) によって移動や作業を妨げられずに自由に動き回りながら指示を確認し,作業を実施する.このとき,指示者から受ける指示は透過型 HMD を通して現実空間に重畳表示され,作業者は直観的に指示内容とその対象となる実物体の対応関係を把握できる.提案したシステムについて,遠隔地を観察する際の指示者による自由な視点移動の有効性と,指示機能の有効性を確認するために,4 つの異なる条件を比較対象として評価実験を実施した.パズルの組立指示タスクの完遂時間を計測した結果より,想定された広範囲な作業において指示者による視点移動が効率的にタスクを完遂するために有効であることが示唆された.また,アンケートによるユーザの主観評価の結果,指示機能による多様な指示の表現方法が,相手への直観的な理解を支援していることが示唆された.(pdf file)

関連論文

  • "ライブ映像の3次元実環境モデルへの投影によるテレプレゼンスシステム", 電子情報通信学会 技術研究報告, MVE2004-51, Dec. 2004. (pdf file)
  • "装着型カメラによるビデオモザイキングを用いたテレプレゼンスシステムの実現", ヒューマンインタフェースシンポジウム, pp. 943-948, Oct. 2004. (pdf file)
  • "現実空間への注釈表示が可能な高没入感遠隔指示システム", 電子情報通信学会 技術研究報告, MVE2003-53, Jul. 2003. (pdf file)
  • "CyberDome とレーザポインタを用いた高没入感遠隔指示システム", 電子情報通信学会 総合大会講演論文集, A-16-16, Mar. 2003. (pdf file)
  • "小型ドーム型表示装置を用いた高没入感遠隔指示システムの試作", 大阪大学 特別研究報告, Feb. 2003. (pdf file)
  • "A Telepresence System by Using Live Video Projection of a Wearable Camera onto a 3D Scene Model", Proc. Int. Conf. on Human-Computer Interaction (HCI International), Jul. 2005. (pdf file)
  • "Development of a High Immersive Tele-directing system Using CyberDome", Proc. Interact, Sep. 2003. (pdf file)