March 2009 edition efforts and potential of the AR (ARの可能性と取り組み 2009年3月版)

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この資料は、私が2009年に初めて作成したARプレゼン資料の1.4版です。個人的にまとめただけで、どうするかは当初は決まっていませんでした。

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March 2009 edition efforts and potential of the AR (ARの可能性と取り組み 2009年3月版)

  1. 1. 目次1. Augmented Realty とは何か?2. Augmented Realtyで何ができるか?3. Augmented Realty事例・取り組み1. 海外2. 日本4. ARサービス提供企業(海外⇒日本との関係)5. Augmented Realtyを実現する技術基盤1. ソフト技術2. ハード技術3. インフラ技術6. 付録
  2. 2. 1. Augmented Realty とは何か?-①• 現実の世界にあるものに似せてコンピューターの中に同様の映像を描き出すのがバーチャルリアリティー(仮想現実、Virtual Reality、VR)と呼ばれており、その技術研究の歴史はすでに30年以上もある。• その技術の流れのなかに、バーチャルの情報と現実世界の情報を重ね合わせる「Augmented Reality(拡張現実、AR)」が登場した。これまであまり大きな話題になっていなかったが、技術研究はこの10年ほど地道に進められていた。引用サイト)NIKKEI NET IT+ http://it.nikkei.co.jp/business/news/index.aspx?n=MMITi2000001012009• 日本では2007年5月から放映されたNHKのアニメ「電脳コイル」に影響を受けたエンジニアがいたとも言われ、2008年から徐々に実用化に向けた研究が始まった。 「電脳メガネ」をかけるとレンズの内側にリアルとデジタル映像を合成した別の世界が映し出される未来的な物語であったが、その技術がまさにAugmented Realityである。• 「セカイカメラ」が2009年2月にiPhone+ARの技術をビジネスで活用する事例を発表し、話題性が非常に高かった。このような事例からも、実用化に向かっていることは間違いはないといえる。頓智・が開発した「セカイカメラ」は、現実空間にコンピュータが作り出した情報を重ね合わせ、補足的な情報を付加する技術として注目を集めるAR(拡張現実)分野のiPhone 3G向けアプリケーション
  3. 3. 1. Augmented Realty とは何か?-②• Augmented Reality(拡張現実)とは– 現実環境にコンピュータを用いて情報を付加提示する技術、および情報を付加提示された環境そのものを示す。省略形はAR。• 実現方法– 情報の提示や取得にはバーチャルリアリティで広く利用されているデバイス、もしくは技術を利用する。例えば、視覚情報提示にはヘッドマウンテッドディスプレイ、携帯電話等の小型情報端末が利用されるがPCのカメラでも実現可能。• 利用方法– 現実環境における作業支援がその応用分野として期待されている。例えば、道案内情報の提供、自動車等のメンテナンスを行う技術者に対する技術情報提供などの応用研究が行われている。– 2008年からは、電子カタログ、玩具(ゲーム)、一般向け情報サービスの提供で利用されつつある。
  4. 4. 2. Augmented Realtyで何ができるか?• ビジネスでの利用例– 立体電子カタログ• 取扱い商品を立体的な電子模型で表示して説明できる。紙のカタログ(平面で分かりにくい)→立体電子カタログ(360度回転して見られる)• お客様に「カメラキット」としてレンタルすることで、お客様自身が自由に見ることができる(カメラ付きのPCを持っていればレンタルは必要ない)。• 情報が変わっても、サーバ側に情報をもつことで印刷物の変更が必要ない。– 携帯端末のカメラによる店舗情報表示• 位置、方角をもとに、最新の店舗情報(価格、サービス、口コミ等)をリアルな画像に重ね合わせて表示する。• 様々な情報を検索し結果を表示する。情報が変わっても、サーバ側にデータもつため印刷物を変更する必要ない。鮮度が高い情報を常に発信することができる。• デジタルサイネージ– 街中、店舗内にマーカーを設定し、利用者が様々な情報を手軽に得ることができる。• エンターティメントでの利用例– 飛び出す絵本、仮想電子ペット、仮想電子秘書
  5. 5. 3.1 Augmented Realty事例・取り組み(海外)-①• 『ARSights』では拡張現実を利用して世界の著名な建造物の3Dモデルが見られる– 概要• 拡張現実を利用したサービスで、Webカムとプリンタ(と、PC)さえあれば、エッフェル塔や自由の女神といった著名な建造物の3Dモデルをマーカー上に表示させることができる。– 利用手順• 『ARSights』をインストールし『ARSights』用マーカーをDownloadして印刷• 表示させたい3Dモデルを『ARSights』サイトのGoogle Earthで探し「View3D model」をクリックしてモデルのファイルをダウンロード。• あとはアプリを起動させて3Dモデルを読み込ませ、Webカムでマーカーを映せばそこに3Dモデルが表示される– サイト• http://www.arsights.com/マーカー※イタリアを拠点とする会社「Inglobe Technologies」http://www.inglobetechnologies.com/index.php←Video等で利用例を紹介http://www.armedia.it/armedia/
  6. 6. 3.1 Augmented Realty事例・取り組み(海外)-②インタラクティブな3 D パンフレットやパッケージが作成できる(店頭でも自宅でも体験できる)オンライン/オフライン・マーケティング広告不動産のプレゼンテーションがよりリアルに表現できる紙のカタログでは表現できない商品の説明が行える購入する前に、店頭で完成イメージが見られる引用)LM3 LLC※指で押さえた瞬間に瞬時に色が切り替わる
  7. 7. 3.1 Augmented Realty事例・取り組み(海外)-③インタラクティブ電子(AR)絵本の出版•各画像から拡張された体験が広がる•読者の心をつかむ•コンテンツと相互に交流•コレクションやシリーズを通して販売を促進引用)LM3 LLC
  8. 8. 3.1 Augmented Realty事例・取り組み(海外)-④インタラクティブ・キオスクイベント:商品のリリース イベント:企業のプレゼンテーション引用)LM3 LLCLEGOショップの店頭で3D モデルを実物大で見せる色やコンフィギュレーションをチェンジ効果的なプレゼンテーション
  9. 9. 3.2 Augmented Realty事例・取り組み(日本)-①• ビジネス化へのキーワードは「試」と「知」---九州工大の橋本氏【実証実験中】• 「試」部屋に仮想的な家具を置く「家具配置シミュレション」や鏡に映った人物の姿にめがねや服,化粧品などが仮想的に組み合わせられる「ARミラー」のようなアプリケーション「知」家電にカメラを向けると操作方法の説明がスイッチの横に表示されたり,気になった人や物に向けるとその人や物の“トリビア的な情報”が得られるようなアプリケーション• AR技術を使って実物と組み合わせた“驚きと共感”のコミュニケーションの場を提供• 絵本に画像情報を重ね合わせるなどコンピュータが作成した仮想的な情報を現実の世界にオーバーラップさせ、その場にないものをイメージングさせる。• DNP(大日本印刷)では、ARアプリケーション開発の基盤ソフトとして、独metaioのものを利用している
  10. 10. 3.2 Augmented Realty事例・取り組み(日本)-②• DNP(大日本印刷)グループでは、AR技術の導入をいち早く進め、PC、携帯電話、WEBなど様々なプラットフォームでのソリューションを提供携帯電話のカメラをかざすとCGによる答えが表示され、その場で答え合わせやヒントが得られれる。雑誌や新聞などの付加価値サービスとして携帯電話ARとネットワークを組み合わせると新しいコンテンツビジネスも可能となる。携帯電話のARサービス PCのARサービスECサイトや製品紹介サイトなどでのオンラインシミュレーションによる購買喚起インターネットを経由してブラウザー上でARサービスを提供することも可能。利用者のPCにカメラが接続されている場合、されていない場合のどちらでもARサービスの提供が可能。DNP http://www.dnp-digi.com/solution/product/experience/04-1.shtmlMetaio http://www.metaio.com/店頭で配布するチラシやDM、ポイントカードなど、すでに用意されている販促ツールを利用したオープンキャンペーン、クローズキャンペーンとしてARが利用WEBを利用したサービスAR技術はドイツ メタイオ社と技術協力している
  11. 11. 4. ARサービス提供企業(海外⇒日本との関係)http://www.nti-net.com/dfusion.htmlhttp://www.altech.co.jp/vision/nearby/dfusion.htmlhttp://www.t-immersion.com/http://www.lm3labs.com/次世代プロモーションツール「ディフュージョン(DFusion)」http://www.metaio.com/http://www.dnp-digi.com/solution/product/experience/04-1.shtml次世代プロモーションツール「ディフュージョン(DFusion)」http://www.mitomo.co.jp/products/server_software/dragon_dfusion/index.html次世代プロモーションツール「ディフュージョン(DFusion)」フランスイタリアドイツ※日本のパートナーは見当たらないhttp://www.inglobetechnologies.com/index.php正式かどうかは不明ニュージーランドhttp://www.hitlabnz.org/wiki/Homehttp://www.technotecture.de/※日本のパートナーは見当たらないhttp://www.qstw.com/クエスト・ワールド株式会社は世界へ世界から優れたソフトウエアに纏わる商品を販売します。ドイツmetaio社の拡張現実(Augmented Reality)システムを実現する開発ツール「UnifeyeSDK開発ツール」の販売を開始致します。大日本印刷(DNP)Volkswagenからのスピンオフ2007年11月に提携2008年2月に提携※ヌーベルバーグ・グループhttp://www.nouv.co.jp/
  12. 12. 5.1 Augmented Realtyを実現する技術基盤(ソフト)-①• 代表的な開発技術– ARToolkit …元祖C++番– NyARToolkit … ARToolkitのJava版– FLARToolKit … ARToolkitのFlash版– SREngine• その他(wikipediaで紹介)– ダウンロード可能なARツールキット(AR toolkits)• Augmented Reality Toolkit (ART) - Multi-plataform Augmented Reality libraries• OpenIllusionist: A framework for rapid development of augmented environments• Mixed Reality Toolkit (MRT) - University College London• ARTag marker system and SDK - by Dr. Mark Fiala at the National Research Councilof Canadahttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8B%A1%E5%BC%B5%E7%8F%BE%E5%AE%9F
  13. 13. 5.1 Augmented Realtyを実現する技術基盤(ソフト)-②• ARToolkit– 概要• 1999年に奈良先端科学技術大学院大学の加藤博一教授が開発。その後ワシントン大学などが参加し開発継続中のツール。非商用であれば無償使用可能。通常の性能のパソコンとカメラがあればARを実現できる。必要な4つの機能を備えている。– (1)現実世界の風景をカメラから読み込む– (2)現実世界の風景の位置情報を解析する– (3)重ね合わせるための仮想の映像を生成する– (4)現実世界と仮想の映像を合成する– 開発言語• Visual C++– 技術サイト• http://nyatla.jp/nyartoolkit/wiki/index.php– ARToolworks(ライセンス、コミュニティ等)• http://www.artoolworks.com/Home.html– 補足• NyARToolkit、FLARToolKitの両者に比べると開発の難易度は高くなるが、処理は高速という面があり実用面でのメリットが高い。ARToolkit :必要なもの・VisualC++開発環境・ARToolkit・Web カメラ・印刷したマーカー & マーカーデータ
  14. 14. 5.1 Augmented Realtyを実現する技術基盤(ソフト)-③• NyARToolkit– 概要• 2008年3月にARToolKitをJavaに移植。ARToolkit?-2.72.1を参考に実装したARToolkitクラスライブラリ• Java / Android / C# / ActionScript3*1/C++向けのクラスライブラリ配布• 2009/02/17よりNyARToolkitとFLARToolKitの商用利用が可能(http://nyatla.jp/nyartoolkit/wiki/index.php?PressRelease%2FNyARToolkit%20for%20Commercial%20licence)。– 開発言語• Java– 技術サイト• http://nyatla.jp/nyartoolkit/wiki/index.phpNyARToolkit for JavaNyARToolkit for AndroidNyARToolKit :必要なもの・Java開発環境・NyARToolkit・Papervision3D (rev.814 以降)・Web カメラ・印刷したマーカー & マーカーデータ
  15. 15. 5.1 Augmented Realtyを実現する技術基盤(ソフト)-④• FLARToolKit– 概要• 2008年5月にA虎@nyatla.jp 氏 がARToolKitkからNyARToolkitへ移植したものを、さらにFlash(AS3)に移植。2008年9月にはVer2.0に更新されている。• Flash独自の高速化がされており、3D表示部分はPapervision3Dが使用されている。• 使用方法は、 ARToolKitk、NyARToolkitの2つに比べると簡単になっているようだが描画速度が遅いとのこと。簡単なモデルであれば十分使えるようだが、複雑なモデルを描画するには無理があると思われる。• 商用ライセンスについては、 NyARToolkitと同様(NyARToolkitを参照)。– 開発言語• ActionScript3.*– 技術サイト• http://nyatla.jp/nyartoolkit/wiki/index.php?FLARToolKitFLARToolKit スタートガイド:必要なもの・Adobe Flash CS3 以降・FLARToolKit・Papervision3D (rev.814 以降)・Web カメラ・印刷したマーカー & マーカーデータ※Papervision3DとはFlashをプラットフォームとした、オープンソースの3Dエンジン。Flashで3DCGを表現するためのActionscriptのライブラリです。Papervison3Dはハードウェアの力を借りることなく、Actionscriptによるソフトウェアの力だけで、Flashでの3DCGの表現を 実現している。そのため処理スピードには限界がるが、インターネットにつながっているほとんどのPCにインストールされている Flashで、3DCGが表現できる事は大きな魅力となる。http://www.bushclover-field.jp/papervision00/
  16. 16. 5.2 Augmented Realtyを実現する技術基盤(ハード)• 特殊なことを行わない限り、特別にハードを用意する必要はないが、人間が使うことを意識しないで装着できるデバイスを使うと効果が高くなる。オリンパスは2008年2月にヘッドマウントディスプレー「モバイルEye-Trek」の試作機を発表した。メガネの脇から伸びたバーに埋め込まれた3.2ミリ×2.4ミリの超小型液晶ディスプレーに映像を表示する。普通に目でとらえる視界とディスプレーに表示する映像 を一体で見ることができるといい、2012年の実用化を目指している。PC等へUSBで接続するWebカメラThe Mirage™ Augmented Reality Systemhttp://www.arcane-technologies.com/?page_id=16オープン携帯プラットフォーム AndroidiPhoneTRIDELITY®裸眼立体ディスプレイby 旭エレクトロニクス株式会社
  17. 17. 5.3 Augmented Realtyを実現する技術基盤(インフラ)-①• PC1台でもARが実現可能(1)Webカメラ等でマーカーを読み取る(2)PCの中の該当する情報を検索し取得する。(3)現実の映像と、PCの中の該当する情報を検索し取得するとともに、位置情報を解析し、重ね合わせて仮想の映像を画面へ表示する。※マーカー:予め、このマーカーに関連付いた3D映像等が、PC側に登録されていることを前提関連付け
  18. 18. 5.3 Augmented Realtyを実現する技術基盤(インフラ)-②• 情報を一元管理し、誰でも利用できる情報系のシステムを実現する場合は、サーバを用意する必要がある。(1)PDAに付いているカメラで形式を読み取る(3)PCの中の該当する情報を検索し取得する。(4)現実の映像と、PCの中の該当する情報を検索し取得するとともに、位置情報を解析し、重ね合わせて端末へ送信する。※マーカー:予め、このマーカーを用意する必要はない。形に関連付いた情報を予めサーバに登録しておくこことを前提(2)サーバーへデータを送信する(4)サーバーから合成データを端末へ送信する。(5)合成された情報を表示アクロポリス自由の女神
  19. 19. 5.3 Augmented Realtyを実現する技術基盤(インフラ)-③• D’Fusion(Dragon’s Fusion)が提供する基本的な構成http://www.nti-net.com/dfusion.html
  20. 20. 付録①• 技術書の紹介Augmented Reality: A Practical Guide (ペーパーバック)Learning OpenCV (ペーパーバック)拡張現実感を実現するARToolkitプログラミングテクニック (単行本)内容(「BOOK」データベースより)Webカメラの映像と3DCGグラフィックスを融合。最新プログラミングテクニックのすべてを解説。ARToolkitの難しい開発/実行環境設定をWinXP/VistaとVisual C++の各バージョンで詳説。著者:谷尻 豊寿Augmented Realityの基本知識を得るための本画像認識を行うことが出来るソフトOpenCVの技術解説書3Dキャラクターが現実世界に誕生! ARToolKit拡張現実感プログラミング入門 (大型本)内容紹介現実世界に3DCGキャラクターなどを上書きする専門性が高い技術だが、この技術を可能にするARToolKitを使った作品が「ニコニコ動画」などで発表され、拡張現実感の魅力が世間に知られるに至った。 現実世界と仮想世界を融合する「拡張現実感アプリケーション」の作り方を、ブームの火付け役となった「工学ナビ」の作者がやさしく解説する。
  21. 21. 付録②-1• AR TOOLWORKS http://www.artoolworks.com/ARToolKit is the world’s mostpopular library for augmentedreality applicationdevelopment. With a ten-yeardevelopment pedigree, anactive community edition withthousands of users, andongoing developmentincorporating the latestresults of augmented realityresearch, ARToolKitProfessional is the smartdevelopers choice.We are proud to offer osgARTProfessional Edition for license.Developed together with HITLab NZ, it combines ARToolKitProfessional tracking withOpenSceneGraph in a modernframework. Supporting a widevariety of tracking and videocapture libraries, it alsoprovides techniques for avariety of photometrictechniques including shadows,reflection mapping,translucency and more.An advanced trackingcomponent, ARToolKit NFTimplements cutting-edgepatented tracking of naturalfeatures of textured surfaces,allowing a whole new class ofAR applications.
  22. 22. 付録②-2• ARToolworks software products license pricing(ライセンス価格表)
  23. 23. 付録③-1• metaio Unifeye SDK®http://www.metaio.com/products/sdk/http://www.metaio.com/fileadmin/homepage/Dokumente/English/Whitepaper_Unifeye_SDK_Version_3_0.pdf3.1.1 metaio Unifeye SDK ProfessionalFor the metaio Unifeye SDK Professional edition, most modern standard computerhardware is sufficient. The graphics card should have the latest drivers installed. Afree USB port is required for the license protection key.Software requirements:• Windows 2000, Windows XP or Windows Vista as operating systems• The following is included in the Unifeye installer package:o MS DirectX9 or highero MSXML - Parser 4o Wibu license protection key drivero Microsoft .NET - Framework 2.0o Vc2005 redistributable packageHardware recommendations:• CPU with more than 2 GHz• 1 GB RAM• graphics card with at least 64 MB RAM - DirectX 9/10 and OpenGL compatiblewith up-to-date driver (e.g. GeForce 8600)• for live augmentation: standard web cam with 640 x 480 pixel resolution (ormore) and DirectShow compatibilityhttp://www.metaio.com/company/partnership/パートナー
  24. 24. 付録③-2Architecture and integrationThe application is composed of a client and server part as illustrated in FigureFigure 19: New Unifeye scripting/workflow component

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