4.2 屋外
4.2.1 実行環境
実行環境を以下に示す。
OS Ubuntu 16.04 LTS
CPU Intel(R) Core(TM) i7-7700 CPU @ 3.60GHz 3.60GHz
RAM 16.0 GB
データセット KITTI odometry data set (grayscale) 00
環境地図作成の入力はステレオカメラのKITTIデータセット00で行っ た。オブジェクトの位置調整完了後のAR確認のための入力は、ステレ オカメラのデータセットから左側の画像のみを用いて単眼カメラによる 映像を作成して行った。
(a) 左側
(b) 右側
図 30: ステレオカメラデータセットの最初のフレーム
4.2.2 環境地図作成
KITTI odometry data set (grayscale) 00の入力を図31に、使用して作 成した環境地図を図32に示す。
図 31: 入力フレーム
図 32: KITTI odometry data set (grayscale) 00
4.2.3 結果
環境地図での配置を図34で、ARビュワーを図33で示す。環境地図と 実空間の対応を示すために手動で補助線を加えた画像を図35に示す。
図 33: ARビューワーでの配置
図 34: 環境地図での配置
図 35: 補助線を加えた環境地図
4.3 考察
以上の事例より、本システムでは環境地図上に配置したオブジェクト を実空間の同じ場所に表示することができた。最初の環境地図作成時に 精度の高い手法を用いることでスケール誤差に悩まされずにオブジェク トを意図した場所に配置ができた。本システムは最初に精度の高い環境 地図が作れるかどうかが重要であると考える。
また、ARビューワーの利用には一切の操作が必要ないことからコンテ ンツの操作は制作者のみで行われる。そのため、どの様な環境で利用さ れるのか、どの様に利用されるか、を制限しやすく複雑なコンテンツの 開発が可能になると考える。
5 結論
本章では提案手法について述べ、今後の課題と展望を示す。
5.1 まとめ
本研究では環境地図を用いることで3DCGオブジェクトを意図した位 置に配置する手法を提案した。
本手法は、最初にSLAMを使用して環境地図を作成する。環境地図は 3DCGオブジェクト配置の際に空間を把握するためと、ARの際にカメラ の位置と姿勢の推定を行うために使用される。次に環境地図を利用して 3DCGオブジェクトを意図した位置に配置する。
事例では実際に意図した場所に3DCGオブジェクトの配置が可能であ ること。データセットなどの画像入力を用意することによって自分が現 地に赴き、環境地図を作成しなくてもこのシステムを使用して3DCGオ ブジェクトの配置が可能であることが確認できた。
5.2 課題と展望
実際にコンテンツを体験するにはスマートフォン等手軽に持ち運びが できるデバイスが望ましいが、本システムは強力なCPUでなければリア ルタイムで実行することができないため、デスクトップPCで実装して いる。
環境地図作成の際、単眼カメラだけでもこのシステムは使用すること 可能であるが、より精度の高い環境地図を得るため単眼カメラではなく 屋内の事例ではRGB-Dカメラを、屋外の事例ではステレオカメラのデー タセットを使用した。これらは一般的な機材ではなく、本システムの使 用条件を厳しくしている。
ORB-SLAM2で得られる環境地図は点群であるため、入力画像とAR
ビューワーを確認しながらでないとそれ単体では環境の材等を把握する ことはできない。環境地図だけでは正確な配置は困難である。
今後の展望として、現在はオクルージョン表現ができていないため、意 図した場所に配置できても本来見えない場所からでも見えてしまう問題 がある。環境地図によって壁などの環境内の障害物の把握はできている ので、それを利用してオクルージョン表現が可能であると考える。
謝辞
本研究を進めるにあたって宮田 一乘先生と謝 浩然先生には別分野か ら進学してきた自分に対して様々な助言をしていただきました。修士論 文はギリギリまで時間がかかりましたが最後まで面倒を見ていただいた おかげでどうにか形にすることができました。本当に感謝しています、あ りがとうございました。
昨年度宮田研究室所属の助教であった浦 正広先生には研究計画書や就 職活動においてお世話になりました。どうにか自分が最初からしたかっ たことを研究にすることができました。
同期の皆は研究の相談から普段の生活まで、さまざまなことで協力で きる友人になりました。楽しい院生生活を送れました。ありがとうござ いました。そしてこれからもよろしく。
最後に、父と母に感謝を。ここまで本当にいろいろなことがあり、その 度に助けてもらいました。自分がやりたいと思ったことをやらせてもら いました。悔いのない学生生活でした、本当にありがとうございました。
参考文献
[1] IDC Japan 株 式 会 社”2018 年 第 １ 四 半 期 AR/VR ヘ ッ ド セ ッ ト の 国 内 ／ 世 界 市 場 出 荷 実 績 と 2022 年 ま で の 予 測 を 発 表” https://www.idcjapan.co.jp/Press/Current/20180710Apr.html [2] ARKit https://developer.apple.com/jp/arkit/
[3] ARCore https://developers.google.com/ar/
[4] Unity https://unity3d.com/jp
[5] Unreal Engine 4 https://www.unrealengine.com/ja/what-is-unreal-engine-4
[6] Android Studio https://developer.android.com/studio/?hl=ja [7] Xcode https://developer.apple.com/jp/xcode/
[8] Vuforia https://unity3d.com/jp/partners/vuforia
[9] vrvca ”VR/AR Global Investment Report & Outlook 2018”
https://static1.squarespace.com/static/
575e5cd62b8ddeb3fba63f79/t/5aa963d4e2c483ff9d60f3c9/
1521050602030/VRVCA_Global+Investment+Report+2018_vF+
%28EN%29.pdf
[10] IKEA Place https://m.ikea.com/jp/ja/pages/campaigns2018/ikeaplace/
[11] Google Art & Culture https://artsandculture.google.com/?hl=ja [12] Pocket Gallery
https://www.blog.google/outreach-initiatives/arts- culture/art-gallery-your-pocket-see-vermeers-paintings-augmented-reality/
[13] 池田 直旺, 花立 麻衣子, 樫山 和男, 車谷 麻緒, 吉永 崇, 前田 勇司
“SLAM技術に基づく空間情報を用いたAR可視化システムの構築と
その適用性の検討”,土木学会論文集F3(土木情報学),2017