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2 次元背景と 3 次元人物像の合成表示を用いた高臨場感通信システム

吉川 恭平, 大阪大学大学院 修士学位論文, Feb. 2004.

論文概要

人間同士のコミュニケーションでは指差しや身振りなどの奥行き情報を伴う非言語情報が重要な役割を持ち,それらは奥行きを伴う 3 次元の情報としてやり取りされている.従って,遠隔地間での通信システムにおいても人物を 3 次元で表示することは有用である.そこで,人物の 3 次元形状をレンジファインダなどの3 次元計測機器を用いて計測して相手に 3 次元的に提示する.しかし,レンジファインダを用いた3 次元計測は,一般に対象物までの距離の増大に伴って,奥行き計測誤差の影響を受け,画像歪みやノイズを生じるという問題があり,遠方の環境を正確に計測することは困難である.一方,2 次元表示はそこに含まれる奥行き手がかりは限られるが,奥行き計測誤差の影響がない.そこで本論文では,2 次元表示, 3 次元表示双方の利点を生かした高臨場感通信システムを提案する.具体的には,人物領域は実時間レンジファインダにより奥行き情報の得られる 3 次元で表示し,背景領域は環境全体の把握もしくは雰囲気の伝達のために敢えて2 次元で表示する.また,実時間レンジファインダで得られる画像解像度は一般に低く,対話相手の表情などを十分に伝えることができないという問題がある.そこで,レンジファインダで取得した人物の 3 次元形状に,別の高解像度カメラで取得した人物領域のテクスチャを実時間で貼り付けることで,臨場感を高める.さらに,背景領域については近距離の物体による遠距離の物体の遮蔽のためにデータが欠損する問題があるため,時系列方向にデータを蓄積して背景画像を更新することでその問題を回避する.実験では,提案手法自体の有効性を確認するために主観評価実験を行い,その有効性を確認した.次に,提案手法を取り入れた遠隔通信システムを試作し,2 次元平面上でのポインティング実験および 3 次元物体に対するポインティング実験を行い,システムの有効性を確認した.(pdf file)

関連論文

  • "低解像度レンジファインダと高解像度カメラを併用した高臨場感空間共有通信", 電子情報通信学会 技術研究報告, PRMU2003-197, Jan. 2004. (pdf file)
  • "背景領域の 2 次元表示と人物領域の 3 次元表示を併用した高臨場感空間共有通信", 電子情報通信学会 技術研究報告, IE2003-24, Jul. 2003. (pdf file)
  • "背景領域の 2 次元表示と人物領域の 3 次元表示を併用した空間共有通信", 電子情報通信学会 総合大会講演論文集, A-16-10, Mar. 2003. (pdf file)
  • "A High Presence Shared Space Communication System Using 2D Background and 3D Avatar", IEICE Trans. on Information and Systems, pp. 2532-2539, Dec. 2004. (pdf file)
  • "A High Presence Shared Space Communication System Using 2D Background and 3D Avatar", Proc. Int. Symp. on Applications and the Internet (SAINT), pp. 50-55, Jan. 2004. (pdf file)