研究の最近のブログ記事

田中ゼミでは、今年は美術品や人体(肌)の形状計測のため、いくつかの３次元形状計測システムを導入します。

肌の形状計測はデジタルコスメ班が、美術品なんかの形状計測はAR班やレンダリングシステム開発を行っている班が行います。

既に３次元形状計測システムの第一弾は導入しましたが、今回、２つ目の形状計測システムを

購入しました。

しかし、このシステムなかなかくせ者で、キャリブレーションと呼ばれる計測前の事前調整がうまくいきません。

この作業は、チェック(市松模様)のパターンをカメラで撮影したり、プロジェクタで空間コードと呼ばれるパターンを投影したりして、その位置関係や向きを調整します。

今回は、このキャリブレーション用のチェックパターンがうまく撮影できていないようで、どうも形状が計測できる精度まで調整ができないようです。

それでA先輩、M先輩、O先輩の３人がかりで新しいシステムと格闘しています。

実は、このシステム次回のオープンキャンパスでデビューさせようと考えているのですが、ちょっと雲行きが怪しい状態です。

ブログのオチとして、「何とかうまくいきました」と報告したかったのですが、

まだうまくいっていません。

この後、どうなるか実はまだ全然自信がありません。

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田中ゼミには，多数のコンピュータがあります．

以前はソフトウェア開発のメインの開発環境はFreeBSDというOSを使用して，計測やデモ用等で少しだけWindowsを使うというスタイルだったのですが，最近ではそうもいかなくなってきました．

様々な計測機器が増えてきたり，AR(拡張現実技術)やMR(複合現実技術)に関する研究も行い始めたし，以前よりもWindows環境が充実してきたり，Linuxの導入も少しずつ進んでいます．

そういったことから，一人で複数のコンピュータを同時に使いながら，様々な研究をするというのが田中ゼミのスタイルになってきています．

まぁ，様々なOSの勉強ができるといえば，それはそれで良いのですが．．．

サーバとクライアントの2台のコンピュータを同時に使ってソフトウェア開発をしている様子．

（机の周りが散らかっているとのご指摘を受けそうですが，ここでは話題の本質ではありません．．．と，言い訳です.申し訳ありません．）

ただ，そこで困るのがFreeBSDやらLinuxやらWindowsやらが混在してきて，それぞれのOSで専用のハードウェアを用意していると，PCがいくらあっても足りなくなってしまうことです．

予算面でも問題になりますが，環境(エコ)を考えても必要以上に多くのPCを導入するには問題があります．

そこで田中ゼミでは最近流行りの仮想コンピュータを導入しています．

これは分かりやすく言えば，ソフトウェアでコンピュータの中にコンピュータを入れてしまうという技術です．

そうするとハードウェアとしては１台のPCなのですが，事実上２台のPCとして使用することができるようになります．

こちらがその様子です．

こちらはOSがFreeBSDで動いているPCなのですが，そこにVirtualBoxと呼ばれる仮想化ソフトウェアをインストールして，そこにさらにWindows7をインストールしています．

FreeBSDの画面の中に，Windows7が入っているのが分かるでしょうか？

このように田中ゼミでは，ソフトウェアの開発環境構築についても日々苦労と工夫を繰り返しています．

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田中ゼミでは、国立歴史民俗博物館(千葉県佐倉市)との共同研究がスタートします。

研究テーマは、「デジタル化された歴史研究情報の高度利用に関する研究」というもので、

国立歴史民俗博物館の鈴木卓治准教授を研究代表者とする研究プロジェクトとなります。

共同研究の期間は、平成22年度から平成24年度までの３年間となります。

この研究プロジェクトの目的は、日々蓄積されていくデジタル化された歴史研究資料をより高度に利用するための基礎となる具体的な研究課題を提示して、それを解に導いていくことです。

プロジェクトの詳細は、こちら

今回のプロジェクトでの田中ゼミの役割は、「デジタル展示」に関わるもので、これまで「日本刀のデジタルアーカイブ」等で我々が開発してきた美術品の3DCG再現システムを、実際の博物館でも使用できるように、実際の博物館の要望に基づいてシステムを発展させていくことです。

国立歴史民俗博物館は13万平方メートルという壮大な敷地の中に、日本の歴史や民俗に関する実物資料や複製品等、膨大な量の貴重な文化遺産が所蔵されています。

こういった膨大かつ貴重な資料を我々の手でデジタル記録・CG再現できるということに田中ゼミのメンバーは大変なやりがいを感じています。

田中ゼミ内でも重要なプロジェクトとして位置づけ、全力で取り組んでいくつもりです。

最終的な目標としては、国立歴史民俗博物館の正面玄関に、我々が開発した「文化財の3DCGデジタル展示システム(仮)」を展示することです。

我々が開発したシステムが、博物館を訪れた多くの人々に観てもらい、使用してもらえることを目指していきたいと思います。

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田中ゼミでは実シーン内の照明環境下で、さまざまな物体の3DCG再現を

行っています。

そのためには、さまざまなシーン環境の照明情報を計測しなければならないのですが、

今日は、長野大学のリブロホールの照明環境を計測しました。

3年生のM君は撮影方向に関しての基準（水平方向）を指示しています。

3年生のH君は様々な撮影方向の照明情報をデジタルカメラで計測しています。

このようにカメラで計測した画像から様々な情報が分析され、合成されます。

実際には照明光源のエネルギーの空間分布も情報として保持しています。

計測画像から全方位のシーン環境を計測した結果です。

試しに計測したシーン照明環境下で、うちのゼミでデジタルアーカイブした

日本刀を3DCG再現しました。

日本刀の刀身上に周囲照明からの写りこみなども精密に再現できていることがわかると思います。

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デジタルコスメ班は，人間の肌を3DCG再現したり，化粧品の色特性を調べたりしています．

しかし，顔の形状を計測するための機器が無くて，これまでいろいろなところに

形状計測用の計測機をお借りして計測をしたりしていました．

しかし，とうとうついに田中ゼミでも３次元形状を計測するためのシステムを導入しました．

レーザー光を物体に当てて，それを画像計測して形状計測するものです．

手でレーザー照射装置を持って，対象物体をなぜるようにスキャンすると

リアルタイムに形状が計測できます．

ちょっと感動です！これで我ゼミのデジタルコスメ班も人間の顔や肌の

計測がバンバンやっていくことができます．

しかし，このシステム安価で優秀なんですが，綺麗に形状計測するのが

けっこう難しい...

担当を交代しながら，形状計測をしています．

それでも慣れてくると何とか綺麗に物体の形状が計測できました．

画面上の3DCGの物体は，田中ゼミにあった豚の置物の形状を計測したものです．

画像が小さくて見づらいかも知れませんが，けっこう綺麗に３次元形状が計測できています．

今回導入したシステムでは，マットな白色物体は，そこそこうまく計測できましたが，

人間の肌はほとんどうまく計測できませんでした．

肌の場合には，システムがレーザの反射光をうまく認識してくれないようです．

ちょっと高価なグリーンラインレーザーの購入も検討しなければなりません．

実用レベルで人の顔の形状を計測して，化粧品や肌を計測をするためには，

もう少し精度を上げていく工夫が必要ですね．

また，デジタルコスメ班に新しい課題が出てきました． 

明日から，新しい手法を開発していきたいと思います．

ところで，また新しくブログのリンク集に登録しようと思います．

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