投影範囲が広い空中像投影型ステレオ立体視ディスプレイの一手法の提案シンガポール国立大学 新居 英明 電気通信大学 吉川 博美シンガポール国立大学 Nyan Lin Htat

Ars Electronica GmbH Roland Aignerシンガポール国立大学 中津 良平

出力画像特徴 空中像投影型 ステレオ立体視

ステレオ立体視ディスプレイについて 観察者が特別なメガネを掛けることなく、両眼視差を投影できるディスプレイ 主な原理

パララックスバリア、レンチキュラーレンズ方式 シーホン Moore FLOATS RePro3D

シーフォン

The Cambridge Autostereo display

映像情報メディア学会技術報告 Vol.23, No.70, pp.25-30, 1999

FLOATS

RePro3D

http://www.iit.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/2005/01/Saito_2004.pdf http://www.cl.cam.ac.uk/research/rainbow/research/autostereo.html

吉田匠他 Proceedings of ISVRI 2011

研究課題 ユーザインタフェースとしての３ D ディスプレイ 手元で映像をみたい

腕の実像と、 CG 画像までの距離感が近い 複数人対応可能

研究課題の特徴

ディスプレイの映像が空中に焦点を結ぶ 空中像からの光線群を投影位置（目の位置）にあわせて制御

Eye

Image

Left

Righ

t

Display

今回提案する手法の特徴 空中像投影

映像に手を近づけて、実物と映像を同時に見る場合の不自然さを減らす 両眼視差

時分割で特定の投影点にのみ映像を投影 パララックス方向は左右だけに限定されず上下でも問題なし（視線位置計測が別途必要）

複数人対応 表示可能視差数とリフレッシュレートはトレードオフの関係であり、現在は 2 人に対し

15Hz となる。

右目のみに映像投影する仕組み

Object と Image はレンズの焦点面上 Mask と Eye もレンズの焦点面上

Eye

ObjectLens

Image

o x

Left

Righ

t

S1 S2Eye

ObjectLens Mask

Image

o x

Left

Righ

t

S1 S2Eye

ObjectLensMask

Image

o

y

x

Left

Righ

t

S1 S2

S3 S4

詳細

Eye

ObjectLensMask

Image

o

y

x

Left

Righ

t

S1 S2

S3 S4

4321

11111length focal

SSSSf

f

投影範囲の検討

投影範囲は Mask の位置によって決定 Lens の大きさによって投影サイズが決定

ObjectLens

Mask

Image

o

y

x

実験ビデオ

投影画像幅

視点が焦点距離以外に動いた場合、右目用映像が左目に届いてしまう。 そのために投影画像の幅が制限される。

Eye

Object

LensMaskImage

o

y

x

Left

Righ

t

S4

ex

実験装置透明液晶•SAMSUNG • LTI220MT02 22inch• 1680x1050 60Hz

液晶パネル•DELL P2210• 1680x1050 60Hz

フレネルレンズ•直径 0.5m•焦点距離 0.5m を 2 枚重ね仕様•ユーザ位置　 1.0m から 2.0m•投影幅 0.1m 、視聴範囲 ±20 度

結論 空中像投影

実物と映像を同時に見ることが可能 両眼視差

時分割で特定の投影点にのみ映像を投影 投影距離と投影可能画像幅に制限あり

視聴可能範囲 現在は ±20 度範囲、レンズのサイズで制限

デモは？ Siggraph Asia 2012 E-tech 会場で！

焦点位置からの差と投影幅

マスクと左右眼との関係

(u,0) に映像が届き、 (u,v) には映像が届かない状態を示す。Object

y

Mask

(-S1,i)

(-S3,sy)

(u,0)

(u,v)

Focal point

InhibitFocal point

(-S1,-i)

x