実験手順

まず、環境中に9個の再帰性反射材製マーカを三脚やブックエンドを用いて固定し、

これらのマーカの3次元位置をMAMSを用いて計測した。3.4節で述べたように、屋 外におけるMAMSでの自動計測は不可能であった。そのため3次元位置計測は、環境 中に固定したマーカのIDとおおよその位置の認識を自動で行い、円形マーカの特徴点 とレーザ距離計測器のレーザ照射位置との位置合わせは手動で行った。

図 5.5: 実験の様子

その後、サポーター用ツールを起動させ、HMDに搭載したカメラで環境を撮影しな がら、住宅の3DCGを重畳表示することにより、安定したトラッキングができている かどうかを確認した。また、サポーター用ツールに実装したモデル用マーカを用いた 機能が正常に動作するかどうかを確かめた。

5.3 実験結果

5.3.1 トラッキングの安定性に関する実験結果

実験時の実際のマーカの配置状況を図5.6及び図5.7に示す。ただし図5.7にはモデ ル用マーカも含まれている。さらに図5.8に、システムが認識したマーカの位置情報を 視覚化した画像を示す。マーカは、全てのマーカが日陰に入るように配置した。

全てのマーカが日陰にある場合には、重畳表示した映像が乱れることはほとんど無 く、トラッキングは非常に安定して行えた。しかし、時間経過によって太陽の位置が 変わり、図5.9に示すように、マーカに部分的に太陽光が当たった場合、マーカとして 認識できなくなった。また、図5.10に示すように、マーカ群のうち一部が日向に出て しまった場合に、安定したトラッキングができなくなった。

図 5.6: 実験環境におけるマーカ配置の様子1

図 5.7: 実験環境におけるマーカ配置の様子2

図 5.8: 実験環境におけるマーカの位置情報の視覚化

図 5.9: 一部分に太陽光が入射したマーカ

図 5.10: 日陰と日向が混じったマーカ群

5.3.2 住宅景観シミュレーションシステムの機能に関する実験結果

まず図5.11に何も重畳表示しない場合のサポーター用ツールの画面を示す。サポー ター用ツールのメイン画面には、現実空間そのままの映像が映っている。これに対し て住宅のCGを重畳表示した場合の画面を図5.12に示す。現実空間の意図した位置に 住宅のCGを表示させることができた。このときにクライアントのHMDに表示され る画面を図5.13に示す。HMDには現実空間の映像に対して住宅のCGが重畳表示さ れた映像のみが表示された。HMDを使用することで得られる高い没入感により、実際 に住宅のモデルが目の前にあるように体感できることが確認できた。また、試作シス テムにおける画面の描画速度は平均23fps程度であった。

図5.14、図5.15、図5.16、図5.17は図5.12における住宅のCGの壁のテクスチャを 変更したものである。壁の色が違うことで受ける、住宅の印象の違いを鮮明に感じる ことができた。

図5.18は図5.11の状態から環境を撮影する視点を斜め横に移動したものである。こ のとき、図5.19に示すように、住宅のCGの現実空間における位置や方向は図5.12の 場合と同じ位置に表示され、住宅を斜め横から見ることができた。

図5.20、図5.21はモデル用マーカを用いてフェンスのCGを追加したものである。

モデル用マーカの配置する位置を変更することで、数cm単位でCGを表示する位置を

自由に調節することができた。また、モデル用マーカの間隔を広げることで表示する モデルの数を変更する機能が正常に動作していることが確認できた。

図5.22、図5.23は住宅の側面を見る視点から撮影したものである。また、図5.24、

図5.25は図5.22の環境に対して図5.20とは別のモデル用マーカを用いて生垣を重畳表 示したものである。様々な角度からマーカが撮影できるようにマーカを配置すること で、クライアントの視点位置を柔軟に変更できることが確認できた。

一方、本システムでは現実空間と仮想物体の正しい遮蔽関係を表示していない。そ のため、図5.26に示すようなオクルージョンの問題が発生した。本実験では、モデル 用マーカを動かす場合に、マーカやマーカを動かす人間が、既に重畳表示されている 住宅のCGに隠れてしまった。そのため、HMDを装着したクライアントからでは、表 示されているCGの位置のみを手がかりにしてマーカの移動先を指示しなければなら ないという問題があった。

図 5.11: 正面・重畳表示なし

図 5.12: 正面・住宅表示

図 5.13: HMDに表示される画面

図 5.14: 壁のテクスチャ変更1

図 5.15: 壁のテクスチャ変更2

図 5.16: 壁のテクスチャ変更3

図 5.17: 壁のテクスチャ変更4

図 5.18: 斜め横・重畳表示なし

図 5.19: 斜め横・住宅表示

図 5.20: 正面・モデル用マーカ

図 5.21: 正面・住宅＋フェンス表示

図 5.22: 側面・重畳表示なし

図 5.23: 側面・住宅表示

図 5.24: 側面・モデル用マーカ

図 5.25: 側面・住宅＋生垣表示

実物体 実物体

CG CG

正しい遮蔽関係 実際に表示される映像

図 5.26: オクルージョンの例