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![[1] SKL SK KD Fiqh VII](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/1sklsk-kdfiqihvii-161202034505-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
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Generating image for Twister with head-tracking
- 1.
- 2. 発表内容 • 背景（ツイスターについて） •従来投影手法 • 頭部位置計測を用いた投影手 法 • 提案手法による実装結果 • 考察
- 3. ツイスター概 要 ・裸眼両眼立体視 ・360度全周表示 ・動画像表示
- 4. 投影に関する課題 体験者の行動 • 頭部回転 • 頭部移動 • 視線方向 映像提示面 体験者 頭部回転 頭部移動 視線 方向
- 5. ツイスター投影に関する問題 点 立体視可能な頭部位置は中央のみ． 頭部を動かしながら立体視可能な 位置を探し当てるのが難しい． 頭部位置を計測し， ユーザにフィードバックす る必要性がある．
- 6. 従来手法 頭部位置、方向固定 • 特定の位置，方向 を向いていると仮 定し，全周囲描画 ． 特定の方向以外 を見ると歪み発生 頭部位置固定，方向自由 • 同心モザイク手法に より描画， • 頭部を回転しても， 正面は正確に描画． • 正面方向以外の映像 は近似 • 頭部回転による時間 遅れは発生しない
- 7. 提案手法 頭部位置反映型提示モード • 頭部位置，姿勢共に動いても ，正確な映像を提示したい． • 現在の頭部位置，方向をセン サで取得し，リアルタイムに 描画
- 8. 研究目標 頭部位置を計測し，両眼の位置 補正を掛けた映像を投影する ． ツイスターの フレームレート 60Hzに近い、 高速な描画手法 頭部位置測定 頭部位置、方 向、合計4 自由度の頭 部位置測定 描画ソフト 表示
- 9. 頭部位置計測装置について A n gl e R e c e i v e r P D 1 P D 2 P D 3 受信部 x 1 y 1 x 2 I r T r a n s m i t t e r L E D 1 L E D 2 H e a d P h o n e 送信部
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- 11. 頭部位置計測装置のスペック 値備考 動作範囲 (X,Y) ±100mm 水平方向 動作範囲(Z) ０～150mm 上下方向 位置精度平均2mm(X) 昨年より精度 向上（約2 倍） 取得自由度4自由度X,Y,Z,Yaw軸 更新レート100 Hz 最大300Hzま で 時間遅れ3 mS USB接続にて
- 12. 描画ソフト • CGによるVR空間をOpenGL 上で構築 • 会議室内に、机と椅子を配置 • 円筒形状の投影面に透視変換 • 視点位置をリアルタイムに変更 • 高速化するためにGPU上で描画
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- 14. 頭部位置可変型投影手法 H O z ax+bz+c=0 x P A N A:物体座標 H:視点位置座標 P:投影面座標 城堅誠, 南澤孝太, 新居英明, 川上直樹, 舘暲:GPU を用いた 全周囲立体CG 映像の実時間生 成, 日本バーチャルリアリティ 学会論文誌, Vol.13, No.3, 2008
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- 16. 結果 • 頭部位置，Yaw回転の4自由度 については，必要な速度、精度 で位置情報を取得. • 現状のフレームレートは 100Hz、最大300Hzまで高速化可 能． • 描画ソフトにおいて、フレーム レート10Hzを実現 • 一般的なOpenGLで構築
- 17. まとめ • ツイスターにおける頭部位置補正 を含む提示モードの提案 • 頭部位置を計測し、視点位置をリ アルタイムに反映し、ツイスター に投影可能なシステムの実装
- 18. 今後の予定 • ビデオカード、描画アルゴリズム変 更による、フレームレートの向上 • 双方向通信を行い、遠隔会議の実現
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- 20. 11．．TTWWIISSTTEERR--44仕様（（その １１）） • 提示系 • 画面サイズ：3168 x 600 ドッ ト • 表示階調：10bit(ガンマ値2.2) • フレームレート：６０Hz • 入力コネクタ： DVI（1600x1200 ） 2本 • カゴ回転速度： 100rpm • LED表示器：36系統
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- 22. 11--22..提示系基板仕様 • 中央制御基板A 1枚 •FPGA（チップ単価10万円）＊2個 • 分配基板B 12枚 • LED基板9枚をコントロールするボ ード • ＬＥＤ基板 108枚 • フルカラーＬＥＤ 各400個，総合 計43200個 • ＬＥＤドライバＩＣ 各100個，総 合計10800個
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- 24. 22--11--22.. AA基板機能概要 横1 60 0 d o t × 縦1 2 0 0 d o t の画面 横3 2 0 0 d o t × 縦6 0 0 d o t 画面 D V I 入力画像 画素ブロック移動 L E D 出力画像 D V I 入力水平同期方向 L E D 出力水平同期方向 入力：DVIデジタ ル 出力：３６系統シ リアルデータ出力 クロック周波数 133MHz 使用FPGA： 約120万ゲー ト相当
- 25. 22--11--33.. AA基板ブロック図 D VI I N D V I r e c e i v e r F P G A - L D D R S D R A M 1 6 Mx 3 2 V 2 P 2 0 - 6 - F G 6 7 6 C F l a s h R O M B o o t u p C P U ( S H 2 ) L V D S 出力 1 2 組R S 2 3 2 C D V I I N D V I r e c e i v e r F P G A - R D D R S D R A M 1 6 Mx 3 2 V 2 P 2 0 - 6 - F G 6 7 6 C L V D S 出力 1 2 組 A U X I N E N C O D E R I N F P G A - L L V D S 1 2 組
- 26. 22--22--11.. BB基板詳細 カゴ外周に設置．振動の問題を避けるため，全ての 部品をチップ部品とし，コネクタ等最小限の部品の み大型部品を使用．基板サイズ約300mm*110mm
- 27. 22--22--22.. BB基板機能ブロック図 F PG A V i d e o I n C o n f i g R O M V i d e o O u t 1 U V i d e o O u t 1 M V i d e o O u t 1 L V i d e o O u t 2 U V i d e o O u t 2 M V i d e o O u t 2 L V i d e o O u t 3 U V i d e o O u t 3 M V i d e o O u t 3 L D i g i t a l O u t p u t T R G T R G T R G B u s - B u f f e r 基本的に，A 基板からの信 号を分配して いるだけで， 特別な機能は 無い．
- 28. 22--33--11.. LLEEDD表示基板詳細 外形寸法：400mm＊70mm なるべく大型にしたかったが，これ以上のサイズでは 精密にLEDを並べることができなかった．そのため ，一列1200mmに3枚のLED基板が搭載されている ．
- 29. 22--33--22.. LLEEDD機能ブロック図 L ED ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 入力コネクタ L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 L E D ドライバ ＊ 1 0 個 L E D 4 0 個 右目用信号分配左目用信号分配 L E D 合計4 0 0 個 ・入力信号から，各 LEDの輝度情報を取り 出し，LEDドライバに 転送する． ・LEDのPWM駆動 ・LEDドライバの初期 化
- 30. 22--44--11..提示系の課題 • LED消費電力 •全点灯時5V30mA*43200≒6kW 必要 • スリップリングの容量 • 電源系１００A 2本，信号系6本 • 光コネクタ 12組 • 振動による故障防止 • １０G時に動作する基板の開発
- 31. 22--44--22..提示系の実装 • LED消費電力 •常に光ることは無いと仮定し， 最大必要量の2/3である4.8kW 確保 • スリップリングの容量 • 電源系はなるべく高電圧で伝送（４８ V100A） • 光コネクタ：DVI*2=8本，IEEE1394*2=4 本 • 振動による故障防止 • 高背部品を不使用．信号線は冗長配線
- 32. 33..TTWWIISSTTEERR--44仕様（（その２２）） • カメラ系 • カメラ数：３６台 • カメラ解像度：６４０ｘ４８０ ド ット • カメラフレームレート：３０Hz • IEEE1394ポート数：２ • 2系列のカメラ群から，合計で一秒間 に30枚の両眼立体映像を取得可能
- 33. 33--11..カメラのトリガタイミン グ • カメラが特定の位 置に来たときに撮 影できるようにな っている． • つまり，現状では カゴの外にカメラ が２つあるのと同 一状態． カメラは円周 上3 6 台
- 34. 44..TTWWIISSTTEERR--55 • 当初仕様はまったく変わらず • 実際には細かい改良を行っている ．• 表示位置安定化ソフトの追加 回転が安定したときの表示位置がしっか りし，画質が向上したように見える． • 高輝度時のディマー 高輝度が続くとLED基板にリセットがか かり，表示が 消えてしまう．それを避けるために，自 動的に輝度を落とすソフトを追加した．
- 35. TTWWIISSTTEERRの今後 • 表示系の実験 •動画像における，「切り身」現象の評価 • 撮像系を安定に動かす． • 撮像系担当者が自分でソフトを組めるこ と． • 通信について • 通信に必要なプロトコル，やり取りすべ き画像を決定する． • ボクセルデータを送る必要があるか？ • 2枚の2次元データを６０ｆｐｓ送れば良い