実写とCGをリアルタイム合成する展示に注目が集まる ―― 第15回 産業用バーチャル リアリティ展

　2007年6月27日～29日，東京ビッグサイト（東京都江東区）にて，3次元表示や3次元計測，シミュレーション，CG（computer graphics）などに関する展示会「第15回 産業用バーチャル リアリティ展」が開催された（写真1）．3次元表示などについての研究や装置の試作は十年来行われている．近年，パソコンのCPU性能が飛躍的に向上したことにより，実用化の時期を迎えた製品が増え，来場者の注目を集めた．

[写真1] 第15回 産業用バーチャル リアリティ展の会場入り口付近
2007年6月27日～29日，東京ビッグサイトにて開催された．

●実写とCGをリアルタイム合成する

　ILTJは，実写映像とCG映像をリアルタイム合成するシステムのデモンストレーションを行った（写真2）．例えば，CGで作った複数匹のパンダを実写映像中の机の上に整列させる．隊列は円や四角，三角などで，人の手の動きで隊列の形を指示できる．本システムは，ビデオ・カメラを接続した描画用パソコンと，人の動きを検出するセンサを接続したコンテンツ・サーバで構成する．

　人が指示する形の読み取りには，米国POLHEMUS社製の位置計測システムを使う．具体的には，机上に仕込まれたトランスミッタが発する磁気を，人が手にしているペン型のレシーバで読み取る．磁気センサの検出範囲はおよそ1m．カメラなどの動き検出デバイスに比べると誤差が少なく，ミリ単位の検出が可能．カメラによるマーカ計測と併用することで，カメラが写している範囲の人の動きを認識できる．

[写真2] 実写とCGをリアルタイム合成するシステムによる画像

●質感や広さなどを評価できる3D画像表示ソフトウェア

　エルザ ジャパンは，自動車メーカのデザイナが，ヘッドライトやホイール，内装の質感や広さなどを評価できる3D画像表示ソフトウェア「RTT Delta Gen Ver.7.0」を展示した（写真3）．例えば，自動車のメカ開発者が設計した外装やシート形状などの3次元CADのデータを取り込む．次に，人の目に見える範囲の形状データを抽出し，合成する．

　CATIA V4/V5，Maya，Pro/E，Alias studio Wire，UGなどの3次元CADに対応する．価格はソフトウェアと3次元CADのデータ・コンバータ，保守料金込みで600万円から．

[写真3] 質感や広さなどを評価できる3D画像表示ソフトウェア

●宇宙飛行士のロボット・アーム操作訓練を模擬したシステム

　旭エレクトロニクスは，宇宙飛行士の運用訓練を模擬したシステム「ロボットアーム操作訓練シミュレータ」を展示した（写真4）．独立行政法人 宇宙航空研究開発機構（JAXA）の依頼を受け，米国NASA（National Aeronautics and Space Administration）で実際に使われているシミュレータを再現した．シミュレータのベース・ソフトウェアとして，同社が扱うディジタル評価検証支援ツール「VirDSE」を用いる．

　VirDSEは，CATIAやPro/ENGINEERなどの3次元CADに対応する．3次元CADのデータを取り込んでリアルな3次元映像として表示する機能や，さまざまなセンサの計測値を取り込んで処理する機能，画像の映り込みや陰影を描画する機能などを備える．

[写真4] 宇宙飛行士のロボット・アーム操作訓練を模擬したシステム

●最大8.5mのドーム型スクリーンによる立体映像

　松下電工は，3次元映像を表示するシステム「CyberDome」を展示した．2台のプロジェクタから照射された映像を，平面ミラーを介してドーム型スクリーンに表示する（写真5）．ドーム型スクリーンには，開口部の径が最も長い部分で1400mm，1800mm，3700mm，8500mmの4品種を用意する．美術館や博物館の展示，都市開発や土木事業の事前確認，観光ガイドなどにおける利用を見込む．

　コンテンツについては，ステレオ・カメラで取り込んだ画像や3次元CG作成ソフトウェアによる画像を，同社の専用プラグインで変換して作成する．

[写真5] 開口部1.4mのドーム型スクリーンによる立体映像
専用の眼鏡をかけないと立体映像には見えない．

●ハイビジョン映像に対応する3次元画像作成・編集ソフトウェア

　レッツコーポレーションは，ハイビジョン映像に対応する3次元画像作成・編集ソフトウェア「Stereo Edit HD」を展示した（写真6）．本ソフトウェアは，Windowsパソコン上で動作する．

　角度が異なるカメラ2台から撮影した2枚の画像の重ね合わせの程度を1フレームずつ調整できるため，立体感の微調整が可能．早稲田大学大学院 国際情報通信研究科の河合隆史研究室と共同開発した．

　XGA（1024×768ピクセル），SXGA（1280×1024ピクセル），UXGA（1600×1200ピクセル）の解像度に対応する．価格は21万円．

[写真6] ハイビジョン映像に対応する3次元画像作成・編集ソフトウェア

●3次元プリンタを利用してJAXAから提供された地形データを印刷

　きもとは，米国Contex Scanning Technology社の3次元プリンタ「DESIGNmateCx」によって製作した立体地形データを展示した．独立行政法人 宇宙航空研究開発機構（JAXA）から提供された八ヶ岳周辺の地形データを基に，縮尺を1/56000にして印刷した（写真7）．陸橋工事や都市計画の策定に利用できるという．

　「DESIGNmateCx」は，石こうやでんぷん，セラミックスなどの粉（パウダ）を，600×540dpi（dots per inch）で254mm×356mmの範囲に印刷できる．高さは203mmまで対応可能．

　JAXAから提供されるGeoTIFF形式のデータを，本プリンタ向けのデータに変換するソフトウェアも提供する．

[写真7] 「DESIGNmateCx」を利用して，八ヶ岳周辺の地形を縮尺1/56000で印刷

●光位置センサを利用して1μm以下の変位を測定

　豊中研究所は，光位置センサ（PSD：position sensitive detector）を利用して，位置の変位を測定できる装置「PS1630」を展示した（写真8）．変位のサンプリング速度は25μs（40kHz）．PSDの分解能は1/4000以上．レンズとの組み合わせや測定視野にもよるが，1μm以下の分解能を実現できる．

　会場では，スピーカにLEDを取り付け，その振動による光の変位を測定した．音源にはオルゴールを用いた．

[写真8] 光位置センサを利用して微細な振動による変位を測定