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ARの教科書輪読会 第10章発表スライド

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輪読会の説明スライドです。
イベントURL:
https://vrtokyo.connpass.com/event/110972/

「ARの教科書」第10章について、引用されている論文の概要を紹介しつつ、1999年から2003年頃にはすでにMixed Realityという言葉やHoloLensのような仕組みが報告されていたことを説明しています。

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ARの教科書輪読会 第10章発表スライド

  1. 1. 『ARの教科書』輪読会 @cluster #6 イベントURL :https://vrtokyo.connpass.com/event/110972/ 対象書籍URL:https://book.mynavi.jp/ec/products/detail/id=91748 第10章 オーサリング 2018/11/29 Limes(@WheetTweet)
  2. 2. この章の概要 理想的なARオーサリング=プログラミングを必要とせずに コンテンツを作れること 前半は定義、後半は実際の論文の紹介という構成。 補足 輪読向けに、記載されている論文を読んで概要説明を 入れました。 教科書に入る前の説明
  3. 3. オーサリングとは? 文字や画像、音声、動画など、いろいろな素材を 組み合わせたソフトウェアを作成すること。 主に、Web上で動くアニメーションやDVDなどのマルチ メディア・コンテンツを作ることを指し、一般的なソフ トウェア開発(プログラミング)とは区別して使う。 引用:コトバンク https://kotobank.jp/word/%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AA%E3%83%B3%E3 %82%B0-11461 教科書に入る前の説明
  4. 4. オーサリングとは? https://library.vuforia.com/articles/Solution/Getting-Started-with-Vuforia-for-iOS- Development VuforiaやAR Tool Kitは、ARを実現するためのフレーム ワーク。オーサリングではない。 http://arblog.inglobetechnologies.com/?p=421 教科書に入る前の説明
  5. 5. 10.1 オーサリングの必要条件 (1)実世界インタフェース 実際の物体の形状、大きさ、位置を計測した上でAR表示すべき 椅子の組み立て支援例。床を認識して、実際の椅子の隣に 仮想モデルを表示
  6. 6. 10.1 オーサリングの必要条件 (2)ハードウェアの抽象化 ARはハードウェア、コンテンツ作成手段、表現手段がそれぞれ 多数ある = 定型化したオーサリング手法が確立しづらい。 問題解決の1つの方向として、多数のハードウェアで実行でき れば、特定の(高価な)機種でしか動かない、という問題解決が 期待。
  7. 7. 10.1 オーサリングの必要条件 (3)オーサリングの作業手順 手順が決まっており、専用の道具(ツール、ソフトウェア)が 準備されているべき。下記は準備された場合の例 現時点ではこのようなARオーサリングツールは存在せず、複数 のプログラム、ソフトウェアの組み合わせで実施している 0. アプリケーションの雛形が準備されている 1. マルチメディア素材(画像、映像、音、3DCG)を作成する 2. メディアと実物の対応を紐づける 3. メディアのふるまい、操作に対する応答を決める
  8. 8. 10.2 オーサリングの技術要素 ここでは、劇場を比喩の対象として、技術要素を整理している。
  9. 9. 10.2 オーサリングの技術要素 (1)演者(Actors) オーサリングアプリケーションの実体そのもの。 (2)物語(Story) オーサリングツールの処理。ユーザ操作をきっかけに、開 始、処理内容、終了処理を作る。
  10. 10. 10.2 オーサリングの技術要素 (3)舞台(Stages) アプリケーションが有効な空間。VRであればある決まった 範囲の空間でよく、利用者に依存しない。 しかし、ARの場合、使う人の場所、時間によって見え方が 異なる。
  11. 11. 10.2 オーサリングの技術要素 (4)インタラクション(Interaction) ユーザの操作、あるいはユーザの動き(特定の場所に近づ くことでイベント発火など)などの振る舞いのこと。 これらはGUIでオーサリングできるようにすべき。 高度な設定、細かい設定はPython、C#、Javascriptなどで 制御されることもある
  12. 12. 10.2 オーサリングの技術要素 (5)設定 ARアプリケーションに必要なCPU処理、表示内容、画面へ の指示、プログラムの処理、操作などを決めるときを想定 何らかの決まったオーサリング操作でハードウェア差異を 吸収できるような設定が必要
  13. 13. 10.3 自立型オーサリング手法(Standalone Authoring Solutions) ここでは、ARアプリケーション向けのオーサリングシステム として、単独で研究開発された例を紹介している。 原書ではStandalone と記載。10.4ではPlugIn(他のツールの拡 張機能として)として記載。
  14. 14. 10.3.1 GUIを用いたオーサリング 2002年の論文。PowerPointに2D画像を配置し、その位置関係 をXMLでエクスポート。XMLデータを元に3次元配置を調整す る。PowerPointのような1方向のシナリオ以外は不得手 PowerSpace Editor PowerPoint(2D) PowerSpace(3D) ARコンテンツ Situated documentaries: Embedding multimedia presentations in the real world. International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR), 237–245. 論文紹介
  15. 15. 10.3.1 GUIを用いたオーサリング 1999年の論文。GPSで位置を特定し、実際の場所にHMD越し に情報を重畳する仕組み。オーサリングというより作った、と いう取り組みに見える。評価はない。 ■MARS(Mobile Augmented Reality Systems) Höllerer, T., Feiner, S., Terauchi, T., Rashid, G., and Hallaway, D. (1999b) Exploring MARS: Developing indoor and outdoor user interfaces to a mobile augmented reality system. Computers & Graphics 23, 6, Elsevier, 779–785. 論文紹介 MARS使用者の例 MARSシステム構成 HMDで見える表示例
  16. 16. 10.3.1 GUIを用いたオーサリング ■AMIRE 2003年の論文。プログラム不要でMixed Realityコンテンツを 作る仕組み。直感的操作でオーサリングできるとあるが、評価 結果がない。 論文紹介 Zauner, J., Haller, M., Brandl, A., and Hartman, W.(2003) Authoring of a mixed reality assembly instructor for hierarchical structures. Proceedings of the IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR), 237–246. オーサリング画面 マウス操作によるCG制御(ネジがCG)
  17. 17. 10.3.1 GUIを用いたオーサリング ■テンプレートを用いたオーサリング手法 2003年の論文。自動車保守手順をテンプレート化しオーサリン グ工数を削減。20-30のテンプレートにより作成工数の95%を 削減したとある。(テンプレート作成工数は?自動車以外は?) 論文紹介 Knöpfle, C., Weidenhausen, J., Chauvigne, L., and Stock, I. (2005) Template based authoring for AR based service scenarios. Proceedings of IEEE Virtual Reality (VR), 249–252. オーサリングツール画面 テンプレートの例(ギターからscrewを抜く)
  18. 18. 10.3.1 GUIを用いたオーサリング ■技術書類を三次元ARに変換する仕組み 2015年の論文。テキストマニュアルの図(パーツ、矢印、注釈 など)からAR指示コンテンツを生成。10分程度でレゴブロック マニュアルの3D化成功とあるが準備時間の言及なし。 論文紹介 Mohr, P., Kerbl, B., Kalkofen, D., and Schmalstieg, D. (2015) Retargeting technical documentation to augmented reality. Proceedings of the ACM SIGCHI Conference on Human–Computer Interaction (CHI), 3337–3346. 既存マニュアルを分析して 3Dモデルに対応づけ マニュアルの特定箇所をタッチ して、該当箇所をAR表示 マニュアル上の図の視点に 人モデルを配置
  19. 19. 10.3.2 実演によるオーサリング ■3D Puppertry 2012年の論文。3Dスキャンした実物を手で動かしてKinectで 取得。3Dモデルのアニメーションを作成できる。ただし、類似 物だと誤認する、物体が単純形状だと認識しづらいとのこと。 Held, R., Gupta, A., Curless, B., and Agrawala, M. (2012) 3D puppetry: A kinect- based interface for 3D animation. Proceedings of the ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST), 423–434. 論文紹介
  20. 20. 10.3.2 実演によるオーサリング ■Tangible AR 2004年の論文。ARマーカ別に操作を割り当てて、ARオーサリ ングを可能にする仕組み。テストケースでは従来比25%高速化 Lee, G. A., Nelles, C., Billinghurst, M., and Kim, G.J. (2004) Immersive authoring of tangible augmented reality applications. Proceeding of the IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR), 172–181. オブジェクト操作 プロパティ変更 論文紹介
  21. 21. 10.4 機能拡張による手法(Plug-In Approach) ここでは、ARと直接関係しない従来のオーサリングツールの 機能拡張がARオーサリングについても活用できることに言及。 「機能拡張」 = 従来オーサリングツールをARコンテンツ向けに機能拡張 前身はDART(次ページ参照)。DARTは終了したが、3DS Max、 Maya、Google Sketchup、Vuforia、Metaio(2015にAppleが 買収、ただしこの本は2016年出版)、TotalImmersion D'Fusion、Unityなどのプラグインとして残るかも、とのこと。
  22. 22. 10.4 機能拡張による手法(Plug-In Approach) 2004年の論文。DART(Designer's Augmented Reality Toolkit) Macromedia Director(MD)のプラグイン。ただし、MDは 2017/2/1に販売終了。 MacIntyre, B., Gandy, M., Dow, S., and Bolter, J. (2004b) DART: A toolkit for rapid design exploration of augmented reality experiences. Proceedings of the ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST), 197–206. DARTオーサリング画面DARTでできるオーサリング機能一覧 論文紹介
  23. 23. 10.5 ウェブ技術 ここでは、Web技術が今日の情報システムにおいて先導的な役 割を果たしていること、ARへの活用可能性を説明している。 Web = 中央集権的なコンテンツ提供者の経由なしにコンテン ツを公開できる =様々な情報経路がある 様々な経路で表示される情報をどんな方針で画面管理するかは 未解決の課題
  24. 24. 10.6 まとめ ARのような新しいmediaが世の中で確立される前に、技術的 困難の克服が必要 そのための要件としてARのオーサリングツールを紹介 アカデミックな内容だけでなく、Unityのようなゲームエンジ ンやWeb活用についても紹介。 これらの多様性が、AR成功のために今後必要になっていく。

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